| Project/Area Number |
21K05625
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Minami Kyusyu University |
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Principal Investigator |
新谷 喜紀 南九州大学, 環境園芸学部, 教授 (50389574)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長峯 啓佑 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (20817548)
陰山 大輔 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (60401212)
菅野 善明 南九州大学, 公私立大学の部局等, 教授 (60441929)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 性比異常 / ハスモンヨトウ / ガ類 / 進化史 / ウイルス / 昆虫 |
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| Outline of Research at the Start |
母系伝播する共生微生物が宿主オスを選択的に殺すこと（オス殺し）によって性比が強くメスに偏る現象が昆虫類で数多く報告されている。オス殺しを起こす微生物は、ボルバキア属などの細菌であることがほとんどである。一方で我々はRNAウイルス（オス殺しウイルス）がヤガの仲間であるハスモンヨトウにオス殺しを起こしていることを明らかにした。これまでほとんど発見されなかったオス殺し能力を持つウイルスの起源はどこにあるのだろうか？本研究では、多数のヤガ上科の昆虫を対象に次世代シーケンス解析を駆使してオス殺しウイルスの近縁種を探索する。宿主とウイルスの分子系統樹の比較によりオス殺しウイルスの起源及び進化史を推定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫には、多岐にわたる分類群のウイルスや細菌が共生しており、宿主オスの発生を止めて死に至らしめたり、性転換を引き起こすなどの様々な方法で生殖操作をしていることが知られている。2015年秋に偶然に見つけたハスモンヨトウにおけるメスに偏った性比異常現象の原因が、オスの発生を止めて宿主昆虫をメスのみにする形質（オス致死形質）を持つ昆虫共生ウイルスであることを発見し、Spodoptera litura male-killing virus (SlMKV)と名付けた。SlMKVは母から子へ垂直伝播するため、SlMKVを持つメスがSIMKVを持たないオスと交配することで、ハスモンヨトウの集団内で維持されていると考えられる。今回、SlMKVの全ゲノムの配列を明らかにし、その遺伝子配列を基に、これまでにオス致死形質を持つことが確認されているチャハマキ（ガ類）とショウジョウバエ（ハエ類）の共生ウイルスとの系統関係を比較したところ、SlMKVは他の致死ウイルスとは系統的に遠く離れたウイルスであることが明らかとなった。また、ゲノム解析の結果からは7つの遺伝子が見つかったが、ショウジョウバエの共生ウイルスから特定されたオス致死の原因遺伝子と似た遺伝子は含まれていなかった。このことから、SlMKVは他の共生ウイルスとは異なる経緯でオス致死形質を獲得したと考えられる。今回の研究結果は、より多様なウイルスがオス致死形質を引き起こす様々な手段（様々な遺伝子）を独自に獲得している可能性を示すもので、今後、他のウイルスからもオス致死形質が見つかることが予想される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ハスモンヨトウのメスに偏る性比異常の原因因子であるウイルスについて、メカニズムがオス殺しであることや、ゲノム構成などの詳細についても調べ、成果がまとまり論文化することができた。国際学術雑誌であるPNASに掲載され、その結果、New York Times紙やNature誌にも取り上げられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハスモンヨトウに近縁のガ類からも今回発見したものと近いウイルスが見つからないかを調べ、場合によっては寄主昆虫のウイルスに対する抵抗性について検討する。
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