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2021 Fiscal Year Annual Research Report

昆虫の光周性の変異を生み出す分子神経機構の解析

Research Project

Project/Area Number 19H02971
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70347483)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渕側 太郎  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90802934)
志賀 向子  大阪大学, 理学研究科, 教授 (90254383)
長谷部 政治  大阪大学, 理学研究科, 助教 (40802822)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords昆虫 / 光周性 / 休眠 / 内分泌
Outline of Annual Research Achievements

複数のエクジステロイド合成遺伝子の発現プロファイルを調べたところ,休眠を回避する長日条件下ではnvd遺伝子の発現が次第に高くなるのに対し,休眠を誘導する短日条件下では発現が抑制されることが明らかになった.エクジステロイド合成を制御すると考えられる神経ペプチドsNPFとPTTHの遺伝子発現を調べたところ,両者の発現が長日条件下で高くなることがわかった.この知見をもとに,より長日で休眠する高緯度系統,より短日で休眠する低緯度系統でこれらの遺伝子発現を調べた.その結果,同じ日長条件であっても,低緯度系統はsNPF, PTTH, nvdの発現を上昇させて非休眠となることがわかった.系統間の臨界日長の違いあるいは休眠誘導の違いは,sNPF,PTTH,nvdよりも上流の機構にあると考えられた.
ニクバエPTTH抗体での免疫組織化学により,脳半球中央部のPTTH細胞が脳中央部に神経線維を伸ばしていること,そしてその神経線維がsNPF細胞の神経線維と絡み合うように位置していることが明らかになった.また、前胸腺を有する環状腺へと延びるPTTH陽性神経束のごく近傍で,sNPF陽性神経線維が並行して走行していることが明らかになった.これらの結果は,sNPF細胞とPTTH細胞の機能的連関を示唆している.
シングルセルPCRにより,PTTH細胞は,抑制性グルタミン酸受容体を発現することがわかった.またグルタミン酸の投与により,本細胞の活性が強く抑制されることが明らかとなった.PTTH細胞は,上流の細胞からグルタミン酸を介してその活性が制御されていることが考えられた.その一方で,PTTH細胞でのsNPF受容体の検出率は低く,本細胞が定常的にsNPF受容体を発現しているかどうかはわからなかった.sNPF細胞とPTTH細胞の機能的連関についてはさらに検討する必要がある.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Agriculture and Agri-Food Canada(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Agriculture and Agri-Food Canada
  • [Journal Article] Juvenile hormone as a causal factor for maternal regulation of diapause in a wasp2022

    • Author(s)
      Mukai Ayumu、Mano Genyu、Des Marteaux Lauren、Shinada Tetsuro、Goto Shin G.
    • Journal Title

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      Volume: 144 Pages: 103758~103758

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2022.103758

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Urban warming and artificial light alter dormancy in the flesh fly2021

    • Author(s)
      Mukai Ayumu、Yamaguchi Koki、Goto Shin G.
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 8 Pages: 210866~210866

    • DOI

      10.1098/rsos.210866

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 昆虫の季節適応機構に関する分子生理学的研究2022

    • Author(s)
      後藤慎介
    • Organizer
      第66回日本応用動物昆虫学会
    • Invited
  • [Presentation] 都市温暖化と人工照明がナミニクバエの休眠誘導に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      向井歩,山口幸紀,後藤慎介
    • Organizer
      第81回日本昆虫学会大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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