薬剤抵抗性遺伝子の探索と有用昆虫等への導入・利用技術に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07406003
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 正野 俊夫 筑波大学, 農林学系, 教授 (80011922)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DEMAR Taylor 筑波大学, 生物資源学類, 外国人講師 (50261772) ; 本田 洋 筑波大学, 農林学系, 助教授 (90126160)
• Keywords: イエバエ / 交差抵抗性 / 有機リン剤 / ピラクロホス / 代謝 / 遺伝的解析 / 分子遺伝学 / トランスポゾン

Research Abstract

第3夢の島系統のイエバエをピラクロホスで13世代淘汰して感受性系統より650倍高い抵抗性を示す抵抗性系統YBOL系を作出した。この系統は対称型有機リン剤に対して高い交差抵抗性を、非対称型有機リン剤には比較的高い交差抵抗性を示した。アセチルコリンエステラーゼ(AChE)のピラクロホス感受性がYBOL系で1/70に低下しており、これが抵抗性機構の一つであることが判明した。また感受性系統ではP450酸化酵素阻害剤がピラクロホスに共力的に働くのに対して、抵抗性YBOL系では拮抗的に働く事実からP450酸化酵素が抵抗性機構の一つとして働いていることも明らかになった。一方、放射性14Cで標識したピラクロホスをもちいたin vivoでの代謝を感受性系統とYBOL系統とで比較した。同剤の皮膚透過性には系統間で差が見られず、皮膚透過性は抵抗性機構として機能してないと言えた。感受性系統では主代謝経路がピラクロホスのP-S-n-propy結合を切りEHP-CHPに代謝されるのに対して、抵抗性系統ではP-O-aryl結合を切ってCHPと抱合体を作る経路が主代謝経路であることが明らかにされた。またin vitro代謝実験からは、P450酸化酵素、加水分解酵素、およびUDPグルコース転移酵素が抵抗性に関与していることも判明した。
可視突然変異形質で標識した系統とYBOL系を交配して、F_1雄戻し交配法によってのピラクロホス抵抗性の連鎖群を解析した結果、ピラクロホス抵抗性は不完全劣性であり、優勢の抵抗性遺伝子が第2、4、5染色体上に存在することが明らかになった。またこれらの遺伝子のうち、第2染色体と第4染色体の上の遺伝子はAChE感受性低下に、また第5染色体はのの上の染色体P450酸化酵素活性のの上昇に関するものであると判明した。
続いて、昆虫の形質転換技術の開発に必要な転移因子、トランスポゾンの探索のために、イエバエの6系統のDNAを鋳型にして、ショウジョウバエのトランスポゾンの一つであるmarinerから設計したプライマーでPCRを行った。様々な条件下でのPCRの結果、2系統のイエバエのDNAを増幅できた。得られたDNA断片をプラスミドにクローニングして20個の目的DNAが挿入したプラスミドを得た。次にこれらのDNA断片のうちの1つの全塩基配列の解析を終了した。

Research Products

• [Publications] Lee Siwoo: "Characteristics of the Pyraclofos resistant strain of housefly, Musca domestica L." Applied Entomology and Zoology. 31. 119-125 (1998)
• [Publications] Lee Siwoo: "Linkage group analysis of Pyraclofos resistance in the housefly, Musca domestica L." Applied Entomology and Zoology. 31. 127-134 (1998)