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2014 Fiscal Year Annual Research Report

共生細菌による宿主昆虫の体色変化:隠蔽色に関わる共生の分子基盤の解明

Planned Research

Project AreaGenetic bases for the evolution of complex adaptive traits
Project/Area Number 22128007
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

深津 武馬  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 首席研究員 (00357881)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土田 努  富山大学, 学内共同利用施設等, 特任助教 (60513398)
二河 成男  放送大学, 教養学部, 教授 (70364916)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords共生 / 体色変化 / 隠蔽色 / 擬態 / ゲノム / 昆虫 / 微生物
Outline of Annual Research Achievements

・共生細菌のゲノム解析:体色を変化させる共生細菌Rickettsiellaの全ゲノム塩基配列1,576,143 bpを決定し、論文執筆中である。
・Rickettsiellaによって誘導される宿主体色色素の同定:LC-MSを用いて、体色変化に関与する主要な3種の緑色色素Viridaphin A1, Viridaphin A2, Viridaphin B1を同定した。本色素群はアブラムシ上科に属する様々な種に存在し、進化的にきわめて古い起源をもつことが示唆された。
・宿主アブラムシの色素合成候補遺伝子の特定: RNA-Seq法および定量PCR法により、2種のポリケチド/脂肪酸合成酵素遺伝子を色素関連候補と同定した。
・その他の共生細菌の解析:ホソヘリカメムシの腸内共生細菌BurkholderiaのRPE67系統の全ゲノム塩基配列8.69 Mbを決定し、論文発表した(Takeshita et al. 2014)。日本産害虫ゾウムシ類の細胞内共生細菌Nardonellaの微生物学同定をおこなった(Hosokawa et al. 2015)。クヌギカメムシの卵塊ゼリーに含まれる縮小ゲノム腸内共生細菌 ‘Candidatus Tachikawaea gelatinosa’の 0.71 Mbの完全ゲノム配列を決定し、卵塊ゼリーの生物学的意義を解明して論文発表、プレス発表をおこなった(Kaiwa et al. 2014)。トコジラミの菌細胞塊に局在する栄養相利共生Wolbachiaの1.25 Mbの完全ゲノム配列を決定し、宿主に主にビオチン(ビタミンB7)を供給していることを示し、このビタミン合成系遺伝子群が他の共生細菌からの遺伝子水平転移で獲得されたものであることを解明して論文発表、プレス発表をおこなった(Nikoh et al. 2014)。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 12 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nardonella endosymbionts of Japanese pest and non-pest weevils (Coleoptera: Curculionidae)2015

    • Author(s)
      Hosokawa T., Koga R., Tanaka K., Moriyama M., Anbustu H., Fukatsu T.
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 50 Pages: 223-229

    • DOI

      10.1007/s13355-015-0326-y

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simple electroporation device for gene functional analyses in insects2015

    • Author(s)
      Sugimoto T. N., Tsuchida T.
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 50 Pages: 271-275

    • DOI

      10.1007/s13355-014-0315-6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Whole-genome sequence of Burkholderia sp. strain RPE67, a bacterial gut symbiont of the bean bug Riptortus pedestris2014

    • Author(s)
      Takeshita K., Shibata T. F., Nikoh N., Yamaguchi K., Nishiyama T., Hasebe M., Fukatsu T., Shigenobu S., Kikuchi Y.
    • Journal Title

      Genome Announcements

      Volume: 2(3) Pages: e00556-14

    • DOI

      10.1128/genomeA.00556-14

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Symbiont-supplemented maternal investment underpinning host's ecological adaptation2014

    • Author(s)
      Kaiwa N., Hosokawa T., Nikoh N., Tanahashi M., Moriyama M., Meng X. Y., Maeda T., Yamaguchi K., Shigenobu S., Ito M., Fukatsu T.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 24 Pages: 2465-2470

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.08.065

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evolutionary origin of insect-Wolbachia nutritional mutualism2014

    • Author(s)
      Nikoh N., Hosokawa T., Moriyama M., Oshima K., Hattori M., Fukatsu T.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 111 Pages: 10257-10262

    • DOI

      10.1073/pnas.1409284111

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 共生と生物進化2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      筑波大学生命環境科学系 地球・人類共生科学研究機構発足記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城)
    • Year and Date
      2014-12-03
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫の暮らしを支える小さな仲間 その秘密を理解し、活用する2014

    • Author(s)
      土`田 努
    • Organizer
      第7回北陸合同バイオシンポジウム in 越中八尾
    • Place of Presentation
      越中八尾(富山)
    • Year and Date
      2014-11-28
    • Invited
  • [Presentation] 虫だけ見てもわからないこと:微生物との共生による昆虫の環境適応と進化2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      日本昆虫学会第74回大会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島)
    • Year and Date
      2014-09-15
    • Invited
  • [Presentation] Biodiversity, symbiosis and evolution2014

    • Author(s)
      Takema Fukatsu
    • Organizer
      15th International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      COEX Convention Center, Seoul, Korea
    • Year and Date
      2014-08-29
    • Invited
  • [Presentation] 共生で進化する生命2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      日本進化学会第16回大阪大会 市民公開講座 サイエンストーク&シアター「生きものはつながりの中に」
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場(大阪)
    • Year and Date
      2014-08-23
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫と内部共生細菌との生物間相互作用を介した共進化適応過程の解明2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      日本進化学会第16回大阪大会 日本進化学会学会賞および木村資生記念学術賞 受賞講演
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場(大阪)
    • Year and Date
      2014-08-23
    • Invited
  • [Presentation] 共生、進化、生物多様性2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      日本学術会議公開シンポジウム「進化は生物学を統合する」
    • Place of Presentation
      日本学術会議(東京)
    • Year and Date
      2014-08-09
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫の環境適応と共生細菌2014

    • Author(s)
      土`田 努
    • Organizer
      第8回細菌学若手コロッセウム “共生微生物エースセッション”
    • Place of Presentation
      ニセコ(北海道)
    • Year and Date
      2014-08-07
    • Invited
  • [Presentation] 共生がもたらす新規生物機能2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      生物科学セミナー
    • Place of Presentation
      東京大学理学部(東京)
    • Year and Date
      2014-06-25
    • Invited
  • [Presentation] Symbiosis, evolution and biodiversity2014

    • Author(s)
      Takema Fukatsu
    • Organizer
      EPFL Life Science Seminar
    • Place of Presentation
      EPFL, Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2014-06-13
    • Invited
  • [Presentation] Symbiosis, evolution and insect diversity2014

    • Author(s)
      Takema Fukatsu
    • Organizer
      The 20th IOM Congress
    • Place of Presentation
      Blumenau, Brazil
    • Year and Date
      2014-06-04
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫と微生物の共進化2014

    • Author(s)
      深津武馬
    • Organizer
      琉球大学熱帯生物圏研究センターセミナー
    • Place of Presentation
      琉球大学熱帯生物圏研究センター(沖縄)
    • Year and Date
      2014-05-08
    • Invited
  • [Book] ゲノムで進化の謎を解く!2015

    • Author(s)
      深津武馬 他 共著、長谷部光泰 編
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
  • [Remarks] 複合適応形質進化の遺伝子基盤解明

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/t-fukatsu/SGJHome.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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