| Project/Area Number |
22K19188
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
神村 学 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部, 主席研究員 (60370649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 謙 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (10176159)
畠山 正統 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 (50281142)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 構造色 / 可視マーカー / 不妊虫放飼 / ゲノム編集 / 干渉 |
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| Outline of Research at the Start |
光が分光、干渉することによって生じる構造色は、視認性が高く安定であるため、構造色を改変して野外個体に無い色彩を作ることができれば、不妊虫放飼やゲノム編集により機能強化した有用昆虫の野外使用に際して、理想的な個体/系統識別用の可視マーカーとして利用できると期待される。そこで本研究では、多くの昆虫で見られる薄膜干渉と多層膜干渉による構造色に注目し、これらの構造色の改変に利用できる遺伝子をRNA-seqとRNAiを組み合わせることにより見いだす。
将来的には、同定した遺伝子のゲノム編集により、野外個体では見られない構造色の色彩、パターンを作り出して可視マーカーとして利用する技術を開発することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造色は、光の波長程度のサイズの微細構造により、光が分光、干渉することによって生じる色である。構造色は視認性が高く安定であるため、構造色を改変して野外個体に無い色彩を作ることができれば、不妊虫放飼やゲノム編集により機能強化した有用昆虫の野外使用に際して、理想的な個体/系統識別用の可視マーカーとして利用できると期待される。そこで本研究では、多くの昆虫で見られる薄膜干渉と多層膜干渉による構造色に注目し、これらの構造色の改変に使える遺伝子を探索した。将来的には、同定した遺伝子のゲノム編集により、野外個体では見られない構造色の色彩、パターンを作り出して可視マーカーとして利用する技術を開発することを目指す。
昨年度は、ハチ目のカブラハバチとイラガセイボウ、コウチュウ目のコガタルリハムシとコルリクワガタを使って構造色の改変に使える遺伝子を探索し、遺伝子ＡのRNAiによりこれら４種の全てで構造色を改変できることを明らかにした。そこで、本年度は、遺伝子Aに注目して研究を進めた。最初に、コウチュウ目のヤマトタマムシ、ヤナギハムシ、リュウキュウツヤハナムグリ、ヒメナガゴミムシダマシ、カメムシ目のアカスジキンカメムシにおいて遺伝子AのRNAiを行ったところ、全ての種で構造色が明瞭に変化し、遺伝子Aが昆虫の構造色の改変に汎用的に利用できることが確認できた。さらに、現在、不妊虫放飼による大規模防除を行っているコウチュウ目のアリモドキゾウムシにおいて遺伝子AのRNAiを行い、やはり構造色をはっきりと変化させることに成功した。不妊虫放飼では、放飼不妊虫を野性虫から簡単に識別する技術が求められている。今後、遺伝子Aのゲノム編集により作出した色彩を新たな可視マーカーとして利用することにより、アリモドキゾウムシの不妊虫放飼を効率化できることが期待される。
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