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

1999 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, 室長代理 ; 渡辺 宏 日本原子力研究所, 高崎研究所, 部長 ; 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 / ラジオマイクロサージャリー

Research Abstract

日本原子力研究所高崎研究所で開発中の「重イオンマイクロビーム細胞局部照射装置」を用いて、カイコの卵や幼虫に局部照射し、その後の発生過程や形態形成に及ぼす影響を調べ、重イオンマイクロビームによるカイコの非外科的微細手術(ラジオマイクロサージャリー技術)が可能かどうか検討した。
産卵8時間後の卵黄内核分裂期に250μmφのビームで炭素イオンをスポット照射したところ、腹側に照射した場合にのみ高率で形態異常が誘導されることが分かった。前極側、背側および後極側に照射した場合には孵化や形態形成に異常が誘導されなかったが、これは傷害を受け肥大化した核が卵黄内を移動して胚外域に達したためであることが分かった。一方、家蚕の4・5齢幼虫に炭素イオンを全体および局部照射し、その後の成長および形態形成に及ぼす影響を調べた結果、4齢幼虫は5齢幼虫より感受性が高いこと、蛹化率および羽化率は照射線量が増大するにつれて低下することが明らかになった。4齢催眠期の幼虫および熟蚕に局部照射した場合は、その後の生存に大きな影響は見られないが、照射部位・線量に応じて卵形成阻害、翅や鱗毛の欠失などの局部的な影響が誘導された。局部照射により熟蚕の組織・器官の重イオン感受性を調べたところ、生殖巣が最も感受性で(部分傷害を誘導する表面線量:10-40Gy)、次いで外部生殖器、複眼・触角および翅の原基等で高く(20-70Gy)、皮膚組織(150-170Gy)や神経系(500-900Gy)で低いことが判明した。これらの結果から、重イオンビームの局部照射によってラジオサージャリーが可能であり、発生機構や各種の生体機能解析研究に有用であると考えられた。

Research Products

• [Publications] 屠 振力: "重イオンビームの全体および局部照射が家蚕の成長と形態形成に及ぼす影響"日本蚕糸学雑誌. 68・6. 443-453 (1999)
• [Publications] K.Kiguchi: "Effects of heavy ion micro beams on embryolgenesis in the silkworm,Bombyx morl:Morphological changes of the nuclei and cells after spot irradiation"JAERI-Review. 99-025. 53-55 (1999)