Molecular mechanisms of viral male-killing in a lepidopteran insect

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K14903
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Nagamine Keisuke 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (20817548)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: オス殺し / 昆虫 / 共生 / 微生物 / ウイルス / 性操作 / 生殖操作 / 性比異常

Outline of Final Research Achievements

In insects, symbiotic viruses have been reported to cause 'male-killing' by specifically killing the male host. Genome analysis of the male-killing virus (SlMKV) symbiotic with a spodopteran moth revealed that SlMKV has only seven genes. In this study, we attempted to identify the male-killing gene by functional analysis using recombinant silkworms and overy-translocating recombinant proteins. Nevertheless, despite these efforts, the male-killing gene could not be identified using either method. Future attempts to identify the male-killing gene will need to take into account the possibility of multiple genes functioning to cause male-killing and the possibility that viral RNA, rather than protein, causes male-killing.

Free Research Field

進化学、昆虫生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

昆虫では、様々な共生細菌が引き起こすオス殺しが報告されてきたが、近年になってウイルスによるオス殺しが立て続けに発見された。しかしながら、オス殺し遺伝子が特定されたウイルスはショウジョウバエに共生するDbMKPV1のみである。SlMKVはDbMKPV1のオス殺し遺伝子を持たないことから、独自のオス殺し遺伝子を獲得したと考えられる。ウイルスが持つ多様なオス殺しの分子機構を解明し、比較することが、オス殺しを獲得した進化的経緯や生態的な意義の解明につながると期待している。