ハマキガの産卵が引き起こす誘導とその発現機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K07790
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 戒能 洋一 筑波大学, 生命環境系, 教授 (20183775)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 奈都子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80716879)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ハマキガ / チャ / 誘導物質 / 産卵

Outline of Annual Research Achievements

これまで、茶葉にハマキガの1種であるチャノコカクモンハマキの産卵が行われることにより誘導が起き、その結果、ハマキガ科の卵-幼虫寄生蜂であるハマキコウラコマユバチが盛んに茶葉上で探索行動を行うようになる葉の変化が見いだされた。この変化は、処理葉と無処理の葉を並べてハマキコウラコマユバチの雌に提示すると、有意に長い時間処理葉の上で探索を行う反応として再現される。この強い選択性の要因を解析するため、野外温室において鉢植えの茶にメッシュで覆いをし、交尾したチャノコカクモンハマキ雌成虫を放して産卵させ、一昼夜放置した後の葉をサンプリングしそれを以降の実験に用いた。ハマキガの産卵による植物側の応答を明らかにするために、昨年度の茶葉を用いた網羅的解析のための核酸精製法の確立に加えて、今年度は代謝産物の網羅的解析を含めたメタゲノミクスを用いることで誘導物質の単離を視野に入れた準備を行った 。まず、転写物・代謝産物解析のための生物反復を含めたサンプリングを行った。網羅的解析を使用するにあたり、様々なノイズ（または偽陽性）が予測されるため、 解析結果を複数方向の対象区から検証できる実験をデザインした。さらに、代謝産物の網羅的解析を含めたメタゲノミクスを用いることで誘導物質の単離を視野に入れた準備を行った 。プラットフォームと協働でそのサンプル調製のための条件検討として、凍結乾燥によるサンプル調製と乾燥重量の最適化を終了した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最終年度に計画している誘導に関わる遺伝子発現解析に向けて、ハマキガの産卵処理をしてから異なる時間経過の葉と未処理の葉からmRNAを抽出しサンプル準備を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

ハマキガの産卵のある葉と産卵のない葉で遺伝子発現を比較する。誘導条件で特異的に活性化される生化学経路を探索し、そこからハマキガの寄生蜂であるハマキコウラコマユバチの葉上での探索行動を刺激する誘導物質を特定し化学構造を決定することを目標とする。また、これらの成果を論文にまとめ投稿すると共に学会などでも発表する予定である。また、現在準備中のウェブサイトでも結果をわかりやすく公表し情報の発信をしていく予定である。

Causes of Carryover

28年度は、効率的に行ったので、研究者の雇用経費や人件費に使う予定の経費が想定より減額出来たため、残額を29年度の予算として使うことで最終年度の研究成果をあげたい。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最終年度であるため、研究のまとめとなる遺伝子発現解析の部分に次年度使用額を充て効率的に研究を進める予定である。