2017 Fiscal Year Annual Research Report
寄生細菌“ボルバキア”によって引き起こされるビロウドカミキリの生殖撹乱現象の解明
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16H04944
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
相川 拓也 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90343805)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前原 紀敏 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (20343808)
升屋 勇人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70391183)
中村 克典 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40343785)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ビロウドカミキリ / ボルバキア / 生殖操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ボルバキアは昆虫類を含む節足動物の細胞内に寄生している細菌で、宿主の生殖機能を操作することで広く知られている。本研究の目的は、①分子生物学的手法を用いてビロウドカミキリ体内にボルバキアが感染していることを証明すること、そして②そのボルバキアが宿主であるビロウドカミキリにどのような生殖異常を引き起こしているのかを明らかにすること、の2点である。
ボルバキアがビロウドカミキリに引き起こしている生殖異常現象を明らかにするためには、ボルバキアに感染している個体群（感染系統）と、感染していない個体群（非感染系統）を準備し、それらを人為的に系統間・系統内で交配させ次世代の発生状況を確認する必要がある。昨年度は、ビロウドカミキリ体内のボルバキアを除去するために、0.1％濃度と0.5％濃度の抗生物質（テトラサイクリン）入り人工飼料でビロウドカミキリを飼育したが、供試したすべての個体から完全にボルバキアを除去することができなかった。そこで、今年度はさらに濃度を上げ、1.0％濃度の人工飼料を用いてボルバキアの除去を試みた。野外からボルバキアに感染しているビロウドカミキリ幼虫を採集し成虫に発育させた後、それらを交配させて孵化幼虫を得た。その孵化幼虫に1.0％濃度のテトラサイクリンを含む人工飼料を与え、成虫になるまで発育させた。その成虫から精巣あるいは卵巣を取り出してボルバキアの診断PCRを行い、ボルバキア感染の有無を検査した。その結果、この手法で発育させたすべての個体でボルバキアが除去されていることが確認できた。したがって、テトラサイクリン濃度1.0％以上の人工飼料をビロウドカミキリの孵化幼虫に与え、成虫になるまで飼育することで、人為的にボルバキアフリーの成虫を作出できることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度行った研究により、ビロウドカミキリの体内からボルバキアを完全に除去する方法を示すことができた。よって、今後この手法を用いることでボルバキア感染系統と非感染系統の両系統を準備することができる。本課題の最終年度となる次年度を前に、このビロウドカミキリの感染系統と非感染系統を用いた交配実験を行う体制が整ったことから、本課題は予定通り順調に進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ボルバキア感染系統のビロウドカミキリ成虫と、非感染系統のビロウドカミキリ成虫を用いて系統間あるいは系統内で交配実験を行う。その組み合わせ間で子孫の発生状況を比較し、その結果から、このボルバキアが宿主であるビロウドカミキリにどのような生殖異常を引き起こしているのかを明らかにする予定である。また、ビロウドカミキリの体内組織間でボルバキアの感染量に違いがあるかどうかを明らかにするため、定量PCR法を用いた調査も実施する予定である。
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