Elucidation of the evolutionary process of mimetic wing color patterns

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: Niimi Teruyuki 基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 俊哉 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (10709744) ; 中村 太郎 基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 助教 (80548834)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: テントウムシ / 擬態斑紋 / 斑紋プレパターン遺伝子

Outline of Final Research Achievements

To explore how similar mimetic wing color patterns arise among phylogenetically distant species, this study focused on the mimetic wing color patterns associated with ladybird beetles. The aim was to understand the evolutionary process behind these patterns by leveraging the benefits of the insects used as material, the gene function analysis methods established by the principal investigators, and cutting-edge technologies like next-generation sequencing. As a result, we successfully sequenced the draft genome of the flea beetle, Argopistes coccinelliformis, and identified several genes that play a critical role in the development of these wing color patterns.

Free Research Field

分子昆虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

テントウムシの赤色と黒色からなる目立つ斑紋は、苦くて食べられないことを捕食者にアピールする警告色であることが知られています。テントウムシを好んで捕食する天敵は多くないため、テントウムシに擬態して捕食を免れる昆虫が数多くいます。チョウの擬態の分子メカニズムはよく研究されていますが、テントウムシに関連した擬態の分子メカニズムは全く不明です。本研究では、テントウムシとは遠い系統関係にあるヘリグロテントウノミハムシにおいて、ゲノム情報の解読、および斑紋形成において重要な役割を果たす遺伝子の同定に成功しました。