Evolution of color pattern and color vision in red dragonflies

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 26711021
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Research Field: Evolutionary biology
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Futahashi Ryo 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50549889)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: トンボ / 色覚 / 体色形成 / 色素 / 構造色 / オプシン

Outline of Final Research Achievements

While many ecological and behavioral studies have been focused on the diversity of color vision and color pattern in dragonflies, its molecular bases have been poorly understood. We identified an extraordinary large number of visual opsin genes. These opsin genes are differentially expressed between adult and larva, as well as between dorsal and ventral regions of adult compound eyes. We also identified very long-chain methyl ketones and aldehydes as unique and major components of UV reflective dragonfly's wax. Moreover, we established an electroporation mediated RNA interference (RNAi) procedure in dragonflies.

Free Research Field

昆虫分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究から、トンボは多数のオプシン遺伝子を持っており、異なる光環境に合わせて異なるオプシン遺伝子セットを使い分けていることが明らかになった。各遺伝子の特性を解析することで、異なる光環境に対する生物の適応機構の理解が深まることが期待される。また、トンボは他の生物とは異なる組成のワックスを用いて紫外線を反射していることが明らかになった。化学合成したワックスでも紫外線反射や撥水性が再現できたことから、将来的には生物由来の新素材として利用できる可能性がある。