カイコゲノム解析を応用したクワコ自然集団の遺伝的特性とカイコ家畜化過程の研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16380044
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 行弘 研司 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・昆虫ゲノム研究・情報解析ユニット, 主任研究員 (50343992)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 雅信 京都工芸繊維大学, 大学院工学研究科応用生物学部門, 助教授 (60221082) ; 中島 裕美子 琉球大学, 遺伝子実験センター遺伝子機能解析分野, 助教授 (70244340) ; 伴野 豊 九州大学, 農学研究院・遺伝子資源開発研究センター, 助教授 (50192711)
• Keywords: クワコ / カイコ / トランスポゾン / 塩基多型 / 染色体多型 / 家畜化 / mariner-like-elements(MLEs)

Research Abstract

カイコと日本産クワコのフィプロインH鎖遺伝子のイントロンをPCRで増幅後塩基配列を決定・解析した。このイントロンは高度に保存され精度の高い系統関係は得られないが、それでもなおカイコ、日本産クワコともハプロタイプが複数観察された。また。日本産クワコog遺伝子における挿入複合体の検討により内側の挿入の脱出を示すフットプリントを持つ配列が確認された。
クワコのアルカリ性フォスファターゼの二つの遺伝子ではカイコと同じく円筒細胞でALP-M遺伝子が、盃状細胞ではALP-S遺伝子が発現することを免疫組織染色によって確認した。中国産クワコ#348のALPクラスターの構造決定より介在配列の構造はカイコC124とよく一致した。調査したカイコ品種の介在配列はいずれも、塩基配列の再配置や挿入/欠損により中国産クワコの介在配列から由来した可能性が示唆された。
Bmmar6のITR特異的primerを用いて日本産、韓国産クワコのゲノムDNAを鋳型としたPCRによるMLE配列を増幅において、非常に相同性の高い一群が単離された。このMLEは、クワコを捕食可能なジョロウグモ、日本産の他の鱗翅目昆虫にも存在し、比較的最近生じた水平伝播による種間の拡散を示唆した。日本のクワコに特徴的な構造のCecropia-ITR-MLEに挿入されたレトロトランスポゾンL1Bmの挿入部位の特異性、L1Bmおよび挿入を受けたMLEの相同性の解析はCecropia-ITR-MLE+L1Bmユニット自体の水平伝播の可能性を示した。
北海道から3個体、埼玉県1個体、長野県5個体のクワコを採集し、染色体を細胞学的に観察したところいずれもn=27であった。カイコでは九州大学の保存系統のうち、11系統(e03,e11,f03,f60,n60,p22,t45,r53,w43,w45,w46)は、全てn=28であった。

Research Products

• [Journal Article] Interaction of Subtilisin BPN' and recombinant Fungal Protease inhibitor F from silkworm with substituted P1 site residues (2006)
  • Author(s): Taniguchi, M., Atiwetin, P., Hirai, T., Itoh, M., Harada, S., Hara, S., Kamei, K
  • Journal Title: BIOSCI. BIOTECHNOL. BIOCHEM 70 Pages: 1262-1264
• [Journal Article] Genetic variation in the vitellogenin of Japanese population of the wild silkworm, Bombyx mandarina. (2006)
  • Author(s): Men, Y., Liu, C., Shiomi, K., Nakagaki, M., Banno, Y., Kajiura, Z.
  • Journal Title: J. Insect Biotechnology and Sericology 75・3 Pages: 127-134
• [Journal Article] Sequence Comparison of mariner-like elements among the populations of Bombyx mandarina inhabiting China, Korea and Japan
  • Author(s): Kawanishi, Y., Takaishi, R., Banno, Y., Fujimoto, H., Nho, S-K, Maekawa, H, Nakajima, Y.
  • Journal Title: J. Insect Biotechnology and Sericology accepted