マダラシミ（昆虫綱・シミ目）の胚発生過程の記載―腹板における亜基節由来説の検証―

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06745
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 増本 三香 北里大学, 一般教育部, 講師 (60458742)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マダラシミ / 胚発生 / Propidium Iodide / SEM

Outline of Annual Research Achievements

マダラシミの胚発生の概略をつかむために、各ステージの胚をカルノフスキー氏液で固定し、蛍光核染色を試みた。当初DAPI染色を施す予定であったが、顕微鏡の問題により別の染色液であるPropidium Iodide (PI)染色を試みることになった。現在、染色液の濃度等の条件を模索中であり、結果はまだ出ていない。
また、マダラシミの胚発生の後期を観察する目的で、走査型電子顕微鏡(SEM)観察の条件決めを行った。昆虫の胚は後期になると表面にクチクラが分泌されるため、SEM観察用の試料作成時にひどく収縮することが知られている。近年この現象を克服する方法としてナノスーツ法が用いられるようになってきており、マダラシミにおいても同様の方法を試行した。マダラシミの一齢幼虫を用いて通常のナノスーツ法を施したところ、クチクラの収縮はほとんど見られず、状態の良い試料を作成することができた。
今後は、まずは胚発生の各ステージの蛍光核染色観察を行う。胚発生の後期と、孵化後の１～３齢幼虫についてはSEM観察をすることで、マダラシミの胚発生の概略を記載する予定である。
マダラシミの腹方上皮形成（腹板形成）については、初期の胚（付属肢の隆起が形成され始めた時期）と後期の胚（胚閉鎖が開始した時期）の準薄切片を作成し比較観察を行った。その結果、比較した２ステージの胚において、胸部の最も腹側に位置する細胞の形状や染色の様子が明らかに異なることが確認できた。今後はこの２ステージの間のステージの胚を用いて、腹方上皮形成の過程を詳細に観察する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初はマダラシミの胚をDAPIで染色して観察する予定であったが（DAPI染色については以前試行したことがあるため条件は分かっている）、使用予定であった蛍光実体顕微鏡が使えなくなったため別の蛍光顕微鏡で観察することになった。しかし、その顕微鏡ではDAPI染色を観察できないことが判明し、新たに別の染色液であるPropidium Iodideの条件決めから始める必要がでてきた。そのため、当初の予定よりやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、まずは胚発生の各ステージの蛍光核染色観察を行う。Propidium Iodideによる胚染色がうまくいかなかった場合、DAPI染色にて胚発生の概略をつかむ。その際、別の研究室のDAPI観察ができる蛍光顕微鏡を使用させていただく。胚発生の後期については、ナノスーツ法を用いてSEM観察をする。以上の方法により、マダラシミの胚発生の概略を記載する予定である。
その後、腹方上皮が形成される時期を絞り込み、該当するステージの胚を用いて透過型電子顕微鏡下で観察を行い、腹方上皮の形成過程を詳細に記載する。

Causes of Carryover

当年度は、当初の予定ほど研究を進めることができなかったため、薬品や器具を新たに購入する必要がなかった。そのため、次年度使用額が生じた。
次年度は、試料作成の条件を決め、ルーチンワークとして胚発生の観察を進めていくため、計画通り、染色液やガラス器具などを購入する予定である。