2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of genes serving as major mediators required for stress tolerance
| Project/Area Number |
16K14777
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
早川 洋一 佐賀大学, 農学部, 教授 (50164926)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 昆虫 / ストレス耐性 / 活性酸素 / 抗酸化活性 / アワヨトウ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究室で継代飼育しているアワヨトウには非選抜と黒色選抜の２系統がある。後者は、１０年以上に渡って黒色の濃い外皮を持つ幼虫を選抜して交配を重ねた系統で、同種とは思えぬほど、非選抜系統に比べ全体的に幼虫の体表が黒色化している。両系統は体表の色彩のみならず、ストレス抵抗性においても明らかな差があることが分かった。本研究の目標は、その分子メカニズムを解析することによって、昆虫のストレス抵抗性の差異を決定する主要因を明らかにすることである。まず、最初に、両系統終齢幼虫の高温ストレス抵抗性について詳細な比較調査を行なった。１時間の高温ストレス処理による半数致死温度は、非選抜と黒色選抜系統でそれぞれ43.1度、43.9度と非選抜系統が0.8度高かった。43.5度の高温ストレスにおける半数致時間は、非選抜と黒色選抜系統でそれぞれ1.2時間と1.7時間であった。これらの結果を踏まえ、両系統の終齢幼虫を43度、1.5時間の高温ストレスに暴露後2日目の生存率は、非選抜系統が約90%であったのに対し、黒色選抜系統は僅か40%と低い値であった。
両系統に高温ストレス（43度／１時間）を与え、その後の幼虫体液中の活性酸素種(reactive oxygen species (ROA))濃度を測定した。その結果、非選抜系統幼虫体液においては高温ストレス前後でROS濃度の変化は検出されなかったのに対し、黒色選抜系統幼虫体液では高温ストレス直後でストレス前の約２倍の上昇、その後も徐々に増加し続け、ストレス暴露２時間後には約３倍に達することが明らかになった。こうした体液ROS濃度の差を産む要因を明らかにすべく抗酸化酵素活性と遺伝子発現量を測定した結果、やはり黒色系統の抗酸化酵素は発現量、活性共に非選抜系統よりも有意に低いことが明らかになった。
|
-
-
[Journal Article] A gene-driven recovery mechanism: Drosophila larvae increase feeding activity for post-stress weight recover.2018
Author(s)
Ryuda, M., Tabuchim M., Matsumoto, M., Matsumura, T., Ochiai, M., Hayakawa, Y.
-
Journal Title
Archive of Insect Biochemistry and Physiology,
Volume: 96
Pages: e21421
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Cytokine signaling through Drosophila Mthl10 ties lifespan to environmental stress.2018
Author(s)
Sung, E.G., Ryuda, M., Matsumot, M., Uryu, O., Ochiai, M., Cook, M.E., Young Yi, Wang, H., Putney, J.W., Bird, G.S., Shears, S.B., Hayakawa, Y.
-
Journal Title
Proceedings National Academy of Science USA
Volume: 107
Pages: 13786-13791
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
