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テントウムシに関連した擬態斑紋をもたらすゲノム・遺伝子相関の解明

Publicly Offered Research

Project AreaCorrelative gene system: establishing next-generation genetics
Project/Area Number 26113708
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

新美 輝幸  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywordsテントウムシ / 斑紋 / 擬態
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ナミテントウの極めて多様性に富む斑紋多型およびテントウムシに関連した擬態斑紋に着目する。研究材料には、各種テントウムシおよびテントウムシとは独立に擬態斑紋を獲得したテントウノミハムシを用いる。申請者らが世界に先駆けてナミテントウにおいて同定した翅全体の斑紋パターンを決定する転写因子(斑紋プレパターン遺伝子)に焦点を絞り、材料に用いる昆虫の利点や申請者らがこれまでに確立した遺伝子機能解析法を活かし、擬態斑紋がもたらされたゲノム・遺伝子相関を解明することを目的とする。 新学術領域研究「ゲノム支援」により解読したナミテントウのドラフトゲノム情報に基づき、矢野班との共同研究により遺伝子モデルを構築した。また、ナミテントウにおいてTALENによるゲノム編集技術を確立した。
斑紋パターン形成メカニズムを理解するため、蛹期の初期、中期、後期の前翅原基を材料に将来黒色になる領域と赤色になる領域をくり抜き、RNA-seq法を用いて網羅的な比較トランスクリプトーム解析を新学術領域研究「ゲノム支援」のサポートにより行った。RNA抽出のサンプルとし、統計的に発現量に有意差のある遺伝子をリストアップするため、biological replicateは3サンプル準備した。合計18のライブラリーを作製し、HiSeq 2500を用いて100 bp Paired End の条件でシークエンスを行ったところ、各サンプルにつき15~81 M readの配列を得ることができた。今後は、矢野班の協力のもとナミテントウゲノム概要配列へのマッピングを行い、赤色領域と黒色領域で発現差のある遺伝子を網羅的にリストアップする。さらに、larval RNAi法による機能解析スクリーニングを行い、斑紋プレパターン遺伝子の発現制御遺伝子及び標的遺伝子を同定することを目指す。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Knockout of a transgene by transcription activator-like effector nucleases (TALENs) in the sawfly, Athalia rosae (Hymenoptera) and the ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera)2016

    • Author(s)
      Hatakeyama M, Yatomi J, Sumitani M, Takasu Y, Sekiné K, Niimi T, Sezutsu H
    • Journal Title

      Insect Molecular Biology

      Volume: 25(1) Issue: 1 Pages: 24-31

    • DOI

      10.1111/imb.12195

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A new molecular technique for determining the sex of Harmonia axyridis.2015

    • Author(s)
      Gotoh H, Nishikawa H, Sahara K, Yaginuma T, and Niimi, T.
    • Journal Title

      J. Insect Biotechnol. Sericol

      Volume: 84 Pages: 9-15

    • NAID

      130005093241

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Establishment of transgenic lines for jumpstarter method using a composite transposon vector in the ladybird beetle, Harmonia axyridis.2014

    • Author(s)
      Kuwayama, H, Gotoh, H, Konishi, Y, Nishikawa, H, Yaginuma, T and Niimi, T
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: e100804-e100804

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0100804

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ナミテントウにおける色素輸送ABCトランスポーター遺伝子群の同定と機能解析2017

    • Author(s)
      辻知広・後藤寛貴・森田慎一・新美輝幸
    • Organizer
      平成29年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第87回大会-
    • Place of Presentation
      農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター本館, 茨城県つくば市
    • Year and Date
      2017-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 鞘翅目昆虫の遺伝子ノックアウト:ナミテントウの場合2016

    • Author(s)
      新美輝幸
    • Organizer
      第87回日本動物学会沖縄大会 シンポジウム「昆虫ゲノム編集の進展」
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 体細胞ゲノム編集を利用したテントウムシの模様形成解析の可能性2016

    • Author(s)
      安藤俊哉・新美輝幸
    • Organizer
      第二回 ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター, 愛知県岡崎市
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 非モデル昆虫ナミテントウにおけるTALENを用いたゲノム編集技術の確立2016

    • Author(s)
      彌富丈一郎・柳沼利信・新美輝幸
    • Organizer
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第86回大会-
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス, 京都府京都市
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ナミテントウにおける色素輸送に関わるABCトランスポーター遺伝子群の同定2015

    • Author(s)
      辻知広・後藤寛貴・柳沼利信・新美輝幸
    • Organizer
      日本蚕糸学会中部支部第71回・東海支部第67回 研究発表会ならびに特別講演会
    • Place of Presentation
      信州大学理学部 C 棟大会議室, 長野県松本市
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ナミテントウにおけるTALENを用いたゲノム編集技術の確立2015

    • Author(s)
      彌富丈一郎・畠山正統・新美輝幸
    • Organizer
      第5回アブラムシ研究会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター,愛知県岡崎市
    • Year and Date
      2015-08-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ナミテントウ斑紋多型現象解明へのアプローチ2015

    • Author(s)
      新美輝幸
    • Organizer
      第1回 Evolution 研究集会
    • Place of Presentation
      名古屋大学理学研究科附属菅島臨海実験所, 三重県鳥羽市
    • Year and Date
      2015-03-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫の形作りの秘密を探る2014

    • Author(s)
      新美輝幸
    • Organizer
      あいちサイエンス・コミュニケーションネットワーク事業 名古屋大学出前授業 in 豊橋
    • Place of Presentation
      豊橋市自然史博物館, 愛知県豊橋市
    • Year and Date
      2014-12-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] カメノコテントウの休眠覚醒に伴って変化するタンパク質の同定2014

    • Author(s)
      平田隼也・森仁志・大場裕一・柳沼利信・新美輝幸
    • Organizer
      本蚕糸学会中部支部第70回・東海支部第66回 研究発表会ならびに特別講演会
    • Place of Presentation
      岡谷商工会議所 大ホール, 長野県岡谷市
    • Year and Date
      2014-10-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 非モデル昆虫の遺伝子機能解析2014

    • Author(s)
      新美輝幸
    • Organizer
      日本アブラムシ研究会 第4回研究集会・基調講演
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター, 愛知県岡崎市
    • Year and Date
      2014-08-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Wing color pattern formation in ladybird beetles2014

    • Author(s)
      Teruyuki Niimi
    • Organizer
      The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology
    • Place of Presentation
      Osaka International Convention Center, Osaka, Osaka
    • Year and Date
      2014-07-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2019-12-27  

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