ショウジョウバエ類における微生物群集との相互作用を介した環境適応

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K06356
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 甲山 哲生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (50793379)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 動物-微生物相互作用 / ショウジョウバエ / 適応 / 遺伝的多様性 / 免疫関連遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、実験に用いるショウジョウバエ類の野生種の採集および、微生物群集解析の予備実験、免疫関連遺伝子の発現解析に用いる遺伝子マーカーの開発を行った。
2022年の6月および9月に、長野県上田市および東御市の標高500~1600mの地点において、バナナトラップを用いてショウジョウバエ類の採集を行った。採集した高地性のショウジョウバエ類のうち、主な対象であるマキオショウジョウバエ（Drosophila curviceps）に加え、4種を実験室内に持ち帰り、飼育系統を作成した。また、2022年11月から2023年2月には、東京大学構内でも同様にバナナトラップによる採集を行い、マキオショウジョウバエおよび、その近縁種であるダンダラショウジョウバエ（D. annulipes）などを採集し、それらについても飼育系統を作成した。
野外から採集したショウジョウバエ個体からDNAを抽出し、細菌類の16S rRNA領域のPCR増幅を行い、目的の長さのDNA断片が単一ピークとして増幅されるように、プライマーの選定と最適なPCR反応条件の探索を行った。これに加えて、塩基配列データベースに登録されているショウジョウバエのゲノム配列を収集し、免疫関連遺伝子として、抗微生物ペプチド産生に関わる遺伝子の塩基配列情報に基づいてプライマー開発を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

計画策定時に比べ、研究代表者の勤務地が変更となり、調査地の変更を余儀なくされたことに加え、本年度は新型コロナウィルスによる影響で活動が制限されたことにより、計画していた時期に十分な回数の採集を行うことができず、対象種について限られたサンプル数しか得ることができなかった。そのため、東京大学構内も調査地として追加し、また高地性の種に限らず低地性の種で比較的サンプルを採集しやすい種も対象に加えることとした。

Strategy for Future Research Activity

今後も継続的に野外で採集を行い、得られたサンプルを用いて、ショウジョウバエ体内外の微生物群集組成の季節変化をアンプリコンシーケンス解析により明らかにする。また引き続き、免疫関連遺伝子の遺伝子マーカーの開発を行い、野外採集個体を用いて発現解析を実施する。加えて、これまでに作成した飼育系統を用いて室内実験を行い、微生物がショウジョウバエの行動や生理活性に与える影響を明らかにすることを目指す。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染症の影響により野外調査を十分に行えず、計画に遅れが生じた。研究計画の修正はあるものの支出予定に変更はなく、当該年度に予定していた消耗品・旅費などの支出を次年度に行う予定である。