2020 Fiscal Year Annual Research Report
カイコガをモデルとしたガ類の交尾行動解発因子の同定と受容・情報処理機構の解明
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18H02211
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
櫻井 健志 東京農業大学, 農学部, 教授 (20506761)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中 秀司 鳥取大学, 農学部, 准教授 (00443846)
並木 重宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40567757)
藤井 毅 摂南大学, 農学部, 講師 (30730626)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 昆虫 / カイコガ / 配偶行動 / 行動スイッチング / 性フェロモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、カイコガをモデルとして、フェロモンを利用して遠距離からメスのもとに定位したオスが、定位行動からメスへの交尾試行へと行動をスイッチングさせる分子・神経機構を明らかにすることを目的としている。
前年度までにメス腹部の鱗粉自体に交尾行動を解発する活性があることを示唆する結果が得られていた。そこで、本年度はメスのカイコガ個体から鱗粉を採取し、ヘキサン抽出により脱脂した鱗粉を用いて、実際に鱗粉自体に活性があることを検証した。フェロモン源定位行動を発現しているオス個体に、無処理および脱脂した鱗粉を作用部位である触角または前脚ふ節に接触させたところ、それぞれの鱗粉に対して、100％(20/20個体)と85％(17/20個体) のオス個体が交尾試行の指標となる腹曲げ行動を起こした。一方で、鱗粉のヘキサン抽出物を塗布したろ紙を定位行動中のオスに提示しても腹曲げ行動は起きなかった。これらの結果から、鱗粉に付着した化学物質ではなく、鱗粉自体の構造が交尾試行へのスイッチングに主要な役割を果たすと考えられる。
並行して交尾試行へのスイッチングに関わる神経回路の同定に向けて、前年度までに入手した神経活動依存的に発現するBmHR38の抗体を用いて神経細胞の標識を行った。ボンビコールのみ、ボンビコールに加えてメス個体との接触により腹曲げ行動を高頻度で発現させたオスカイコガの脳内のBmHR38発現パターンを比較解析したが、両者の間で明確な差異は検出できず、期間内に神経回路の同定にはいたらなかった。
なお本研究の過程で、匂い源への効率的な定位には、連続したフェロモン刺激に対するカイコガオス触角の時間分解能がきわめて重要であることからメスのフェロモン生産量も考慮するべきこと、そして適切な時間分解能を得るには触角で発現するフェロモン結合タンパク質が必要であることを見出し、原著論文として報告した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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