2011 Fiscal Year Annual Research Report
鱗翅目昆虫と寄主植物の関係を決定する遺伝子群とその機能
| Project/Area Number |
21248006
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
嶋田 透 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20202111)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大門 高明 独立行政法人農業生物資源研究所, 主任研究員 (70451846)
|
|---|
| 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 |
|---|
| 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高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考えている。この仮説を検証するため、カイコに近縁でありながらクワではなくイチジクを寄主とするイチジクカサンTrilocha varians(Tv)とテンオビシロカサンErnoltia moorei(カイコガ科)(Em)のスクラーゼ遺伝子について解析を進めた。TvとEmのβ-フルクトフラノシダーゼ遺伝子はカイコと相同性が高いにもかかわらず、発現量が相対的に少ないことが判明した。さらに、次世代シークエンサーを用いた中腸トランスクリプトームのデータを分析したところ、カイコ中腸では、β-フルクトフラノシダーゼ遺伝子だけでなく、2種類のα-グルコシダーゼ遺伝子も多く発現しており、イチジクカサンとテンオビシロカサンのα-グルコシダーゼ遺伝子の発現量よりも多かった。
イチジクカサンやテンオビシロカサンにクワを与えたところ、食下したが、発育することはできず、やがて致死した。しかし、クワの葉を剪断して水中で乳液を洗い出した葉を与えたところ、ある程度生存し成長した。クワ乳液に含まれる糖類似アルカロイドが、主たる成長阻害因子と予想される。カイコがその毒性を克服している理由は、上記のとおり、β-フルクトフラノシダーゼ遺伝子とα-グルコシダーゼ遺伝子の両者が高発現することにより、アルカロイド存在下でも糖を分解吸収することであると予想される。β-フルクトフラノシダーゼ遺伝子の転写調節領域の配列をカイコとTv/Emの間で比較すると種間差異が存在した。
|
-
-
[Journal Article] Molecular phylogeny, laboratory rearing, and karyotype of the bombycid moth, Trilocha varians (Lepidoptera : Bombycidae : Bombycinae)2012
Author(s)
Takaaki Daimon, Masaya Yago, Yu-Feng Hsu, Tsuguru Fujii, Yumiko Nakajima, Ryuhei Kokusho, Hiroaki Abe, Susumu Katsuma, Toru Shimada
-
Journal Title
Journal of Insect Science
Volume: (In press)
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Sex-linked transcription factor involved in a shift of sex pheromone preference in the silkmoth, Bombyx mori2011
Author(s)
Tsuguru Fujii, Takeshi Fujii, Shigehiro Namiki, Hiroaki Abe, Takeshi Sakurai, Akio Ohnuma, Ryohei Kanzaki, Susumu Katsuma, Yvikio Ishikawa, Toru Shimada
-
Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 108(44)
Pages: 18038-18043
Peer Reviewed
-
-
[Presentation] 第11染色体を部分的に欠失したカイコの食性異常2012
Author(s)
藤井告・久保真紀・阿部広明・大沼昭夫・桑崎誠剛・山本公子・川本宗孝・勝間進・嶋田透
Organizer
日本蚕糸学会第82回大会(平成24年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会)
Place of Presentation
九州大学箱崎キャンパス文系地区(福岡県福岡市東区箱崎)
Year and Date
20120318-20120319
-
-
-
-
[Presentation] Genetic and genomic studies on the food habit of the silkworm2012
Author(s)
Toru Shimada, Takaaki Daimon, Tsuguru Fujii, Yan Meng, Huabine Wang, Hiroaki Abe, Akio Onuma, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma
Organizer
IITG-DBT Biotech Hub Invited Lecture Series (Theme : Advances in Seri Biotechnology
Place of Presentation
Seminar Hall, Department of Biotechnology, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati Assam, India(招待講演)
Year and Date
2012-02-28
-
[Presentation] Genetic and genomic studies on the food habits of the silkworm2012
Author(s)
Toru Shimada, Takaaki Daimon, Tsuguru Fujii, Yan Meng, Huabing Wang, Hiroaki Abe, Akio Onuma, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma
Organizer
Special Lecture for the Silver Jubilee of the Department of Biotechnology (DBT), Ministry of Science & Technology, Indian Government
Place of Presentation
CDFD Lecture Hall, 2nd Floor, Lab Building, Centre for DNA Fingerprinting and Diagnostics, Nampally, Hyderabad, India(招待講演)
Year and Date
2012-02-24
-
-
-
-
[Presentation] Genetic studies on the relationship between the silkworm, Bombyx mori, and its host plant, mulberry2011
Author(s)
Toru Shimadal, Takaaki Daimon, Tsuguru Fujii, Yan Meng, Yuko Kato, Huabing Wang, Hiroaki Abe, Akio Onuma, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma
Organizer
The 2nd International Symposium on Bombyx mori Functional Genomics and Modern Silk Road (第二届家蚕効能基因組和現代絲稠之路国際会議)
Place of Presentation
中国・西南大学・蚕学与系統生物学研究所(招待講演)
Year and Date
20111022-20111023
-
-
