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Study on chromosome evolution in caddisflies

Research Project

Project/Area Number 19K06067
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39050:Insect science-related
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

Sahara Ken  岩手大学, 農学部, 教授 (30241368)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsFISH / カイコ / トビケラ / BAC / 染色体 / 進化 / 染色体進化 / BACライブラリー
Outline of Research at the Start

水生昆虫のトビケラは、陸生昆虫のガやチョウと最も近縁なグループです。トビケラもチョウも我々とは異なる染色体構造をしています。そのため、染色体を区別することが困難でした。私たちは、この困難を遺伝子マッピング法(BAC-FISH法)により克服しました。本研究では、この方法を使い、世界初となるトビケラの染色体の特定(カリオタイプ)を実現し、染色体の進化を調査します。これにより、トビケラ類のみならず、祖先的なチョウ類の染色体進化を予測可能にします。さらに、雌へテロ型性染色体(雌WZ/雄ZZ、ヒトでは男がXY女がXXの雄へテロ型)をもつチョウ目昆虫雌のW染色体の由来を推定します。

Outline of Final Research Achievements

I addressed to understand chromosome evolution in caddisflies which are sister clade of moths and butterflies. I constructed BAC libraries from 2 new species and a FISH technique was used to visualize DNA sequences of 3 species of caddisflies. FISH mapping used BAC-DNA probes showed that chromosome correspondence between the silkworms and 2 caddisfly species which belong evolutionary advanced superfamily. Instead, a species in the other ancestral superfamily does not have chromosome correspondence to that in the silkworm. Hence, I assume that typical lepidopteran chromosome sequences had appeared in the common ancestor of the advanced clade in caddisflies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カイコをはじめとするチョウ目昆虫の染色体は、切断が起きても分裂サイクルから排除されないため、様々な染色体変化があると予測されていた。しかし、チョウ目昆虫の大部分の染色体構成は、ほぼ一様である。こうした構成がどこからはじまったのかについて本研究では姉妹系統関係にあるトビケラ昆虫の進化的グループであると明らかにした。これによりチョウ類の害虫化に関連する遺伝子の探索の基盤が形成できた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] コウモリガにおけるBACライブラリー構築2021

    • Author(s)
      依田直哉・北島博・鈴木剛・藤本章晃・安河内祐二・佐原健
    • Journal Title

      東北蚕糸・昆虫利用研究報告

      Volume: 46 Pages: 1-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ミトコンドリア配列が異なるキタキチョウの簡易判別法2021

    • Author(s)
      竹内悠真・佐原健
    • Journal Title

      東北蚕糸・昆虫利用研究報告

      Volume: 46 Pages: 6-11

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カイコSxl変異系統の維持について2021

    • Author(s)
      小原聡大・竹内洋子・酒井弘貴・佐原健
    • Journal Title

      東北蚕糸・昆虫利用研究報告

      Volume: 4646 Pages: 12-16

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] BAC-FISHを用いたトビケラ類ゲノムアセンブルの試行2020

    • Author(s)
      藤本章晃、大野瑞紀、佐原 健
    • Journal Title

      東北蚕糸・昆虫利用研究報告

      Volume: 45 Pages: 10-13

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] BAC selection of the large white butterfly, Pieris brassicae (Lepidoptera: Pieridae) containing orthologs of the silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae)2020

    • Author(s)
      Ohno M, Fujimoto T, Naito Y, Joraku A, Yasukochi Y, Sahara K
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 55 Issue: 1 Pages: 159-174

    • DOI

      10.1007/s13355-019-00665-7

    • NAID

      40022153430

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activity and inactivity of moth sex chromosomes in somatic and meiotic cells2019

    • Author(s)
      Traut W, Schubert V, Daliková M, Marec F, Sahara K
    • Journal Title

      Chromosoma

      Volume: 128 Issue: 4 Pages: 533-545

    • DOI

      10.1007/s00412-019-00722-8

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ホタルトビケラおよびニンギョウトビケラのBACライブラリー構築2019

    • Author(s)
      藤本 章晃・倉西 良一・安河内 祐二・佐原 健
    • Journal Title

      東北蚕糸・昆虫利用研究報告

      Volume: 44 Pages: 1-4

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] コウモリガのBACライブラリー構築とFISHマッピング2022

    • Author(s)
      依田直哉・北島博・鈴木剛・安河内祐二・佐原健
    • Organizer
      日本蚕糸学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 第2染色体モノソミーカイコの生殖と染色体動態2022

    • Author(s)
      瀧田燿平・吉戸敦生・佐原健
    • Organizer
      日本蚕糸学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 東北地方のキタキチョウにおけるボルバキア感染状況調査2022

    • Author(s)
      竹内悠真・陰山大輔・佐原 健
    • Organizer
      日本蚕糸学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ属Stenopsyche tienmushanensisのZ染色体対応コンティグ特定とアセンブル2022

    • Author(s)
      藤本 章晃・本田楓・佐原 健
    • Organizer
      日本蚕糸学会第92回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ニンギョウトビケラとチョウ目昆虫の染色体コリニアリティー2021

    • Author(s)
      藤本章晃・大野瑞紀・安河内祐二・佐原 健
    • Organizer
      令和3年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] トビケラ目昆虫とチョウ目昆虫の染色体対応関係2020

    • Author(s)
      藤本章晃・大野瑞紀・安河内祐二・佐原 健
    • Organizer
      令和2年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] モンキチョウ染色体の網羅的なBAC-FISHマッピング2020

    • Author(s)
      大野瑞紀・鈴木剛・安河内祐二・佐原 健
    • Organizer
      令和2年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] BAC library construction and BAC-FISH mapping in the eastern pale clouded yellow butterfly, Colias erate2019

    • Author(s)
      Ohno M, FujimotoM T, Suzuk Gi, Yasukochi Y, Sahara K
    • Organizer
      International Symposium on "Environmental Response Machanisms in Plants and Animals"
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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