2016 Fiscal Year Research-status Report
カイガラムシ類における性フェロモン生産性喪失プロセスの解明
| Project/Area Number |
16K08103
|
|---|
| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
田端 純 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター 虫・鳥獣害研究領域, 主任研究員 (20391211)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 有性／単為生殖 / フェロモン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
性的二型を示す昆虫は少なくないが、特にカイガラムシの仲間では雌雄の形態・生態が極端に異なる。メスは幼形成熟し、翅をもたず、寄主植物に固着して過ごす。一方、オスは触角・脚・翅が発達するが、体サイズが小さく口器も退化しているため、羽化後は長期間生存できない。そこで、自ら動けないメスがフェロモンを放出して短命なオスをナビゲートし、交尾に至る。このようにカイガラムシはフェロモンに強く依存した繁殖様式を採用しているが、一部には生殖システム自体を変え、脆弱なオスを排除してメスだけで単為生殖する種もみられる。パイナップルコナカイガラムシは、有性生殖をする系統と、ごく近縁でありながらメスだけで単為生殖する派生系統が混在する珍しい分類群である。この虫のフェロモン物質を特定するとともに構造決定し、その生産性を系統間で比較した。有性生殖系統では調査したすべてのメス成虫からオス成虫を誘引する性フェロモン成分が検出された。この物質を各種クロマトグラフィーにより単離し、核磁気共鳴装置および質量分析計を用いてその構造を解析し、新規シクロペンタンアセトアルデヒドであることを見出した。アルデヒド化合物は、カイガラムシ類のフェロモンとしてはこれまでに知られておらず、本種に特有の極めて珍しい物質であった。さらに、オスを必要としない単為生殖系統では、このフェロモン物質の生産性が完全に失われていることも明らかとなった。また、この物質の生合成に関わる遺伝子を明らかにするため、次世代シーケンスを利用したトランスクリプトーム解析を行った。その結果、生合成に関与すると考えられる酵素様の配列がいくつか見つかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究材料の確保・維持は問題なく実施できている。また、実験も当初の予定通りに遂行した。成果としても、物質の構造や候補遺伝子配列を決定することができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次世代シーケンスを利用したトランスクリプトーム解析により、フェロモン生合成に関与すると考えられる酵素様の候補配列を選定することができたので、これらの候補について、定量RT-PCR法によって発現量を確認するとともに、タンパク質コード配列を完全に決定する。
|
| Causes of Carryover |
フェロモンおよびフェロモン前駆体の合成が当初の想定よりも円滑に進み、使用する試薬等にかかる経費を節約することができたために発生した残額である。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額474,125円は平成29年度に実施する予定の分子生物学実験に必要な試薬や機器類を購入するために使用し、研究計画時よりもより効率的で詳細な実験・解析を実施する。
|
Research Products
(4 results)
