2017 Fiscal Year Annual Research Report
Damage from ultraviolet radiation and its protection and repair mechanisms in plant-dwelling mites
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26292029
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
刑部 正博 京都大学, 農学研究科, 准教授 (50346037)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 達也 京都大学, 農学研究科, 教授 (70378818)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カロテノイド合成酵素 / 紫外線耐性 / 抗酸化物質 / 生体保護機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミカンハダニの野生型に対して、アスタキサンチン合成能力を持たないアルビノ系統では活性酸素除去能力の低下、UVBおよび高温による過酸化脂質の蓄積、高温耐性の低下が認められる。ナミハダニの野生型とアルビノ系統のゲノム比較からカロテノイド合成酵素領域（フィトエン不飽和化酵素）に変異が見つかり、ナミハダニおよびミカンハダニのオルソログではアルビノ系統で不活性化していることが分かった。さらに、ゲノム編集によってこの遺伝子を不活性化することにより、体色の発現が起こらなくなることから、この遺伝子がミカンハダニにおける恒常的なアスタキサンチン合成に重要な役割を果たし、それによってUVBおよび高温耐性に関与していることが示唆された。ナミハダニでは、成虫休眠時にβカロテンからケトカロテノイドを合成して蓄積することにより赤色の体色を呈する。また、休眠誘起にはβカロテンの代謝によって生成したビタミンAが不可欠である。一方で、短日定温によって休眠が誘起された雌成虫においても、成虫化後の摂食を制御することにより休眠が停止する。したがって、休眠導入時において必要なβカロテンの由来および成虫化後摂食の必要性の意味については今後さらに検討が必要である。さらに、アスタキサンチンを多く含むミカンハダニを食べて育ったミヤコカブリダニは、ナミハダニを食べたものに比べてUVB耐性が高いことが明らかになった。また、抗酸化活性が高いチャ花粉を食べて育ったミヤコカブリダニのUVB耐性が高くなった。これらのことから、植物およびハダニに生体保護物質として含まれる抗酸化物質が、捕食者であるカブリダニの環境耐性にも寄与していることが明らかになった。ハダニにおけるステージ特異的UVダメージおよび気温の影響に関与する分子機構については解明し切れなかった。これらについては、今後、新たなプロジェクトとして研究を進める予定である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Disruption of a horizontally transferred phytoene desaturase abolishes carotenoid accumulation and diapause in Tetranychus urticae.2017
Author(s)
Bryon, A., A. H. Kurlovs, W. Dermauw, R. Greenhalgh, M. Riga, M. Grbic, L. Tirry, M. Osakabe, J. Vontas, R. M. Clark, T. Van Leeuwen
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 114
Pages: E5871-E5880
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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