Reverse chemical ecological analysis for biosynthesis enzymes of stink bug specific aggregation pheromones

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K06067
• Research Institution: Fukushima University
• Principal Investigator: 篠田 徹郎 福島大学, 食農学類, 教授 (10355620)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 幼若ホルモン / 集合フェロモン / JHAMT

Outline of Annual Research Achievements

幼若ホルモン酸メチル基転移酵素（JHAMT）は，JH生合成の最終段階でメチルエステル化を行う酵素である．本種には，7種類のJHAMT様遺伝子（PsJHAMTL1～L7；以下L1～L7と略す）が存在しており，JH合成の他，集合フェロモンの主成分であるMDTの合成にこれらの一つまたは数種が関与している可能性が推察される．そこで本研究では，チャバネアオカメムシのJHおよびMDTの産生に関わるJHMAT様遺伝子の同定を目的として，その時期および組織的な発現特性を解析した．PsJHAMTL1～L7について特異的プライマーを作成し，リアルタイム定量PCRにより遺伝子発現解析を行った．解析には，発育ステージ，性，休眠状態の異なる本種の全虫体からRNAを抽出し，逆転写して作成したcDNAを鋳型として用いた．雄成虫で特異的に発現していた遺伝子については，解剖した組織別にRNAを抽出して同様に発現解析を行った．その結果，L1～7はそれぞれ，発育ステージ，性，休眠状態に依存して，ユニークな発現パターンを示すことが明らかになった．特にL2は，非休眠雄成虫特異的な発現パターンを示すことから，MDTの合成に関わる可能性が高いと考えられた．またL2は特定の組織で強く発現していることが確認され，この組織がカメムシの集合フェロモン合成組織である可能性が示唆された。以上の研究により，これまでほとんど解析されていなかった，カメムシ類の集合フェロモンの生合成系および生合成器官を解明するための重要な手がかりが得られた．