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アゲハ幼虫の擬態紋様形成を制御する分子機構の網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 07J03511
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionNational Institute of Agrobiological Sciences

Principal Investigator

二橋 亮  National Institute of Agrobiological Sciences, 昆虫ゲノム研究・情報解析ユニット, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsアゲハ / マイクロアレイ / ESTデータベース / 擬態紋様形成 / カイコ / 体色突然変異 / cDANライブラリー / エクジソン / 幼若ホルモン / cDNAサブトラクション / クチクラ蛋白質
Research Abstract

ナミアゲハ幼虫皮膚の擬態紋様に関わる遺伝子を網羅的に探索するために、昨年度作製したESTデータベースなどを基に、ナミアゲハ3,973遺伝子、シロオビアゲハ4,615遺伝子、およびキアゲハ12遺伝子の計8,600遺伝子について、1つの遺伝子につき2種のユニークな60-mer配列を計15,208個配置したアゲハオリゴアレイ(Agilent社製,8x15K)を作成した。紋様ごとに3齢幼虫(鳥のフン紋様の白い部分と黒い部分)と4齢幼虫(胸部目玉紋様、胸部紋様のない部分、腹部V字紋様、腹部の紋様のない部分)から脱皮期の複数のタイミングでRNA抽出して比較を行った結果、(1)それぞれの紋様間で発現量に差があった遺伝子、(2)3齢と4齢で発現量に差があった遺伝子、(3)脱皮期の時間によって発現量が変化した遺伝子の候補を多数得ることに成功した。紋様に関わる候補遺伝子について、in situ hybridizationで発現解析を行ったところ、黒色部で強く発現する遺伝子、眼状紋を取り囲むように発現する遺伝子、スポット状の紋様で発現する遺伝子など紋様に関わる新規遺伝子が多数得られ、その中には他の生物に相同性の見られない遺伝子も複数含まれていた。
さらに、カイコの3つの体色突然変異体(ch,so,ro)の原因遺伝子が、いずれもメラニン合成に関わるyellow,ebony,tan遺伝子であることを明らかにし、yellowとebonyの結果についてはGenetics誌に発表した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Genome-wide identification of cuticular protein genes in the silkworm, Bombyx mori2008

    • Author(s)
      Futahashi R., Okamoto S., Kawasaki H., Zhong Y-S., Iwanaga M., Mita K., Fujiwara, H.
    • Journal Title

      Insect Biochem. Mol. Biol. 38

      Pages: 1138-1146

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] yellow and ebony are the responsible genes for the larval color mutants of the silkworm Bombyx mori2008

    • Author(s)
      Futahashi R., Sato J., Meng Y., Okamoto S., Daimon T., Yamamoto K., Suetsugu Y., Narukawa J., Takahashi H., Banno Y., Katsuma S., Shimada T., Mita K., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Genetics 180

      Pages: 1995-2005

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of stage-specific larval camouflage associated genes in the swallowtail butterfly, Papilio xuthus2008

    • Author(s)
      Futahashi R., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Dev Genes Evol 218

      Pages: 491-504

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  • [Journal Article] Catalogue of epidermal genes : genes expressed in the epidermis during larval molt of the silkworm Bombyx mori2008

    • Author(s)
      Okamoto S., Futahashi R., Kojima T., Mita K., Fujiwara H.
    • Journal Title

      BMC Genomics 9

      Pages: 396-396

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Positional cloning of Bombyx wingless loci flugellos (fl) reveals a critical role of fringe that is specific for wing morphogenesis2008

    • Author(s)
      Sato K., Matsunaga M. T., Futahashi R., Kojima T., Mita K., Bannno Y. Fujiwara H.
    • Journal Title

      Genetics 179

      Pages: 875-885

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  • [Journal Article] The genome of a lepidopteran model insect, the silkworm Bombyx mori2008

    • Author(s)
      The International Silkworm Genome Consortium (including Futahashi R.)
    • Journal Title

      Insect Biochem Mol Biol. 38

      Pages: 1036-1045

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  • [Journal Article] アゲハ幼虫の擬態紋様をきりかえるホルモンの解明2008

    • Author(s)
      二橋亮・藤原晴彦
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー 66

      Pages: 363-365

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  • [Journal Article] Juvenile hormone regulates butterfly larval pattern switches.2008

    • Author(s)
      Futahashi R., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Science 319

      Pages: 1061-1061

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  • [Journal Article] Positional cloning of a Bombyx wingless locus flugellos(fl)reveals a crucial role for fringe that is specific for wing morphogenesis2008

    • Author(s)
      Sato K., Matsunaga T., Futahashi R., Kojima T., Mita K., Banno Y., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Genetics (In press)

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  • [Journal Article] Regulation of 20-hydroxyecdysone on the larval pigmentation and the expression of melanin synthesis enzymes and yellow gene of the swallowtail butterfly, Papilio xuthus.2007

    • Author(s)
      Futahashi R., Fujiwara, H.
    • Journal Title

      Insect Biochem Mol Biol. 37

      Pages: 855-864

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  • [Journal Article] Modulation of the ecdysteroid-induced cell death by juvenile hormone during pupal wing development of Lepidoptera.2007

    • Author(s)
      Lobbia S., Futahashi R., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Arch. Insect Biochem. Physiol. 65

      Pages: 152-163

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    • Author(s)
      Kawashima T., Osanai M., Futahashi R., Kojima T., Fujiwara H.
    • Journal Title

      Virus Res. 127

      Pages: 49-60

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  • [Journal Article] アゲハ幼虫の紋様形成とホルモンによる制御.2007

    • Author(s)
      二橋亮
    • Journal Title

      生物科学 58

      Pages: 233-242

    • NAID

      40015544170

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  • [Journal Article] アゲハの幼虫から擬態紋様形成の分子メカニズムを探る2007

    • Author(s)
      二橋亮・白瀧紘子・藤原晴彦
    • Journal Title

      昆虫DNA研究会ニュースレター 6

      Pages: 17-22

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  • [Presentation] アゲハ幼虫の擬態紋様形成を制御する分子機構2009

    • Author(s)
      二橋亮, 藤原晴彦
    • Organizer
      第53回応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] カイコゲノムとの比較から見えてきたアゲハ幼虫の擬態紋様の特色2009

    • Author(s)
      二橋亮, 藤原晴彦
    • Organizer
      第53回応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] マイクロアレイを用いたアゲハ幼虫の擬態紋様形成に関わる遺伝子の網羅的解析2009

    • Author(s)
      二橋亮, 藤原晴彦
    • Organizer
      日本蚕糸学会第79回大会
    • Place of Presentation
      府中
    • Year and Date
      2009-03-22
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  • [Presentation] Microarray-based screening for stage-specific larval camouflage associated genes in the swallowtail butterfly, Papilio xuthus2009

    • Author(s)
      Futahashi R., Fujiwara H.
    • Organizer
      The 3rd Insect Genomes Research Meeting
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-03-12
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  • [Presentation] カイコ幼虫体色変異体とメラニン合成遺伝子の関係2008

    • Author(s)
      二橋亮, 岡本俊, 伴野豊, 山本公子, 三田和英, 藤原晴彦
    • Organizer
      農業生物資源研究所 研究成果発表会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2008-10-21
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  • [Presentation] アゲハ幼虫皮膚ESTデータベースの比較解析2008

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      二橋亮, 白瀧紘子, 成田貴則, 藤山秋佐夫, 三田和英, 藤原晴彦
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      博多
    • Year and Date
      2008-09-06
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  • [Presentation] 多面発現:アゲハチョウ幼虫の発色機構と紋様形成2008

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      二橋亮, 藤原晴彦
    • Organizer
      日本進化学会・第10回東京大会
    • Place of Presentation
      駒場
    • Year and Date
      2008-08-24
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  • [Presentation] Hormonal regulation on stage-specific larval mimicry markings of the swallowtail butterfly, Papilio xuthus2008

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      Futahashi R., Fujiwara H.
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      Ecdysone Workshop 2008
    • Place of Presentation
      Ulm University, Germany
    • Year and Date
      2008-07-22
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  • [Presentation] cDNAライブラリーの種間比較によるアゲハ幼虫に特異的な遺伝子の探索2008

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      二橋亮, 藤原晴彦
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      昆虫DNA研究会2008
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      葉山
    • Year and Date
      2008-05-18
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      二橋亮・岡本俊・伴野豊・山本公子・三田和英・藤原晴彦
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      日本蚕糸学会第78回大会
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      名古屋
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      2008-03-21
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  • [Presentation] アゲハ幼虫の擬態紋様形成に関与する分子メカニズムの比較解析2008

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      二橋亮・藤原晴彦
    • Organizer
      第2回ゲノム研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-07
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  • [Presentation] アゲハ幼虫の擬態紋様に関わる遺伝子の解析とホルモンによる発現制御2007

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    • Organizer
      生命誌研究館ワークショップ
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      高槻
    • Year and Date
      2007-11-30
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  • [Presentation] 幼虫皮膚ESTライブラリーの種間比較から得られたアゲハ特異的な遺伝子の解析2007

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      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前
    • Year and Date
      2007-09-22
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  • [Presentation] アゲハ幼虫の擬態紋様に関わる遺伝子の解析とホルモンによる発現制御2007

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      二橋亮・白瀧紘子・藤原晴彦
    • Organizer
      生命科学研究ネットワークシンポジウム2007
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-09-15
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  • [Presentation] Hormonal control of larval colour patterns in the swallowtail butterfly, Papilio xuthus.2007

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      Futahashi R., Fujiwara H.
    • Organizer
      5th International Conference on the Biology of Butterflies.
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Year and Date
      2007-07-03
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  • [Presentation] アゲハ幼虫の齢特異的擬態紋様に関わるクチクラタンパク質の多様性.2007

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      二橋亮・藤原晴彦
    • Organizer
      日本蚕糸学会第77回大会.
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-04-04
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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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