2009 Fiscal Year Annual Research Report
鱗翅目昆虫と寄生植物の関係を決定する遺伝子群とその機能
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21248006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
嶋田 透 The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20202111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大門 高明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (70451846)
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| Keywords | カイコ / 食性 / 2次代謝物質 / フラボノイド / アルカロイド / スクラーゼ / イチジクカサン / カイコガ科 |
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| Research Abstract |
カイコ(Bombyx mori)は桑葉のみを食餌とする単食性の昆虫である。桑葉にはデオキシノジリマイシンなどの糖類似アルカロイドが多量に含まれており、通常の動物には毒性を示す。カイコは、β-フルクトフラノシダーゼを中腸で大量発現することにより、桑葉を食餌として栄養を摂取できるようになった、という仮説を検証するため、クワではなくガジュマルなどイチジク属の植物に寄生する近縁種、イチジクカサンTrilocha varians(カイコガ科)やテンオビシロカサンErnolatia moorei(同)などからβ-フルクトフラノシダーゼ遺伝子を単離した。イチジクカサンではカイコに比べると中腸のβ-フルクトフラノシダーゼ活性は非常に低く、β-フルクトフラノシダーゼmRNAの発現も低レベルであった。したがって、カイコガ科のなかでクワ食の昆虫が進化する際に、β-フルクトフラノシダーゼの転写量の増加が起きたと想像された。
また、カイコのGb系統は、桑葉中に含まれるフラボノイドの一種、ケルセチンから特殊な配糖体を合成し、繭に蓄積させる。今年度、このGbの原因遺伝子のクローニングに成功した。
一方、カイコにはクワ以外の植物を食ってしまう行動異常の変異体がある。本研究では、Beet feeder(Bt)、soft and pliable (spli)、Np Non-preference)、NP-A4などの変異体のポジショナルクローニングを試みた。その結果、Z染色体の染色体異常系統を利用することにより、Btおよびspliの原因遺伝子を明らかにすることに成功した。これは単食性の昆虫の食性遺伝子のクローニングとして初めてのものである。
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[Presentation] Genetic mechanisms controlling the food habit of Bombyx mori, a monophagous insect depending on mulberry.2009
Author(s)
嶋田透, 大門高明, 藤井毅, Yan Meng, Takeshi Yoshinaga, 大沼昭夫, Chikara Hirayama, 勝間進, 阿部広明, 三田和英
Organizer
THE 6TH ASIA-PACIFIC CONGRESS OF ENTOMOLOGY(APCE 2009)-Symposium 6(GENETICS, GENOMICS, TRANSGENICS & EVOLUTIONARY BIOLOGY)
Place of Presentation
九華山庄(中国・北京市昌平区小湯山)
Year and Date
20091018-20091022
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