Preservation of bacterial symbiont in stinkbugs

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02973
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Moriyama Minoru 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30727251)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 共生細菌 / 垂直伝達 / ムチン

Outline of Final Research Achievements

To transfer essential gut symbiontic bacteria to the next generation, some stinkbugs encapsulate the symbiont in special secretion and apply them beside their eggs. In this project, we worked to elucidate the mechanism of vertical transmission in which stinkbugs store the symbiont outside their bodies. As a result, we revealed that a special tissue for vertical transmission is differentiated in adult females and that this secretory material contains glycoproteins and low-molecular-weight secretory proteins as major components. In addition to genes involved in the secretion synthesis, we also identified their upstream regulators, thereby elucidating the molecular genetic mechanism of vertical transmission.

Free Research Field

動物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

共生細菌は宿主体内の環境に高度に適応した結果、単独では環境中で生きていけないほど脆弱になっているが、カメムシ分泌物に封入された状態では、さまざまな環境ストレスにさらされる体外において一定の期間生存を保つことができることから、カメムシが生産する封入物質は高い細菌保護効果をもつことが考えられる。本プロジェクトの推進によって、封入剤の構成要素および関与する遺伝子が特定できたので、今後、得られた成果を活用していくことで、将来的には常温常圧化で簡易的に有用細菌を保存するための技術の開発につながると期待される。