重イオンマイクロビームの局部照射がカイコの初期発生に及ぼす影響

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09876016
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 木口 憲爾 信州大学, 繊維学部, 教授 (50262697)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 泰彦 日本原子力研究所, 高崎研究所, 研究員 ; 渡辺 宏 日本原子力研究所, 高崎研究所, 次長 ; 金勝 廉介 信州大学, 繊維学部, 助教授 (60092871)
• Keywords: カイコ / 重イオンマイクロビーム / 局部照射 / 初期発生

Research Abstract

重粒子線の照射がカイコの初期発生に及ぼす影響を調べる目的で、本年度は、受精卵への重イオンビーム照射方法の検討を行うとともに、マイクロ化した重イオンビームを初期発生卵に照射し、その後の発生過程および幼虫の形質発現に及ぼす影響を調べた。
カイコの着色非休眠卵系統(pnd pS)を用い、産卵後2時間以内の受精前の卵(BFS)と、産卵後12時間から13時間経過した細胞性胞胚期(CBS)の卵に、全体もしくは局部照射を行った。全体照射では、日本原子力研究所高崎研究所で開発された深度制御種子照射装置を用い、大気中で卵全体に18.3MeV/uの炭素イオンを照射した。局部照射は、同高崎研究所で現在開発中の重イオンビーム細胞局部照射装置により、径900umのマイクロアパ-チャーを通して、18.3MeV/uの炭素イオンビームを供試卵にスポット照射した。
その結果、全体照射では、BFS卵およびCBS卵ともに8Gy以上の線量で急激に孵化率が低下することが分かった。CBS卵に16-36Gy照射したものでは全く孵化しなかったが、解剖してみると部分胚が観察され、このことから重イオンビームに対する感受性は核分裂のステージによって異なることが示唆された。これに対して、BFS卵に径900umの広領域ビーム(50Gy)を局部照射した場合は、前極付近の核存在部位に照射すると発生はまったく進行しなかったが、後極側の核が存在しない部位に照射した場合は正常に孵化し、孵化幼虫の形態にもなんら異常は求められなかった。CBS卵に同様な照射を行うと、前極側への照射で頭部欠失個体が、後極側への照射では尾部欠失個体が誘導されることが明らかになった。これらのことから、重イオンマイクロビームは発生研究に極めて有用であると考えられた。