スズメガ科性フェロモンシステムの種特異性：成分多様性と嗅覚応答特性の俯瞰的解析

• Project/Area Number: 13J00352
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 上原 拓也 筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 性フェロモン / 情報化学物質 / 奇数炭素鎖性フェロモン / 性フェロモン生合成機構 / サザナミスズメ

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，スズメガ科の性フェロモンによる種認識機構を明らかにすることを目的としており，今年度は，スズメガの性フェロモン同定に加えオスの行動解析，生合成機構の解析を行った。
1. スズメガの性フェロモンの同定　スズメガ科の一種であるクロスキバホウジャク (Hemaris affinis) から性フェロモンとして，3成分，(Z)-11-hexadecenal と (10E, 12Z)- 及び (10E,12E)-10,12- hexadecadienals の45:20:35混合物を同定した (Uehara et al. 2015)。また，ホシヒメホウジャクから3成分 (a, b, c) の97:1:2混合物を性フェロモンとして同定した。
2. ホシヒメホウジャクの性誘引行動の解析　ホシヒメホウジャクから検出された性フェロモンの3成分 (a, b, c) それぞれの機能を，室内の行動アッセイ系である風洞装置で精査した。その結果，それぞれの成分は，オスに対して全く異なった機能（a成分は誘引活性，b成分は誘引活性阻害，c成分は誘引にも抑制にも寄与しない）を持つことが明らかになった。誘引活性阻害を引き起こす b成分は，ホシヒメホウジャクと時空間的に同期発生する他種が性フェロモンとして利用している成分でもあるため，b成分に対するオスの忌避性が性フェロモンの種特異性に貢献する可能性が考えられる。
3. 性フェロモン生合成経路の解析　昨年度，サザナミスズメから奇数炭素鎖を持つ新規性フェロモン化合物を同定した。メスの性フェロモン分泌腺中の脂肪酸前駆体の分析および標識化合物の取込み実験から，新規性フェロモン化合物の生合成経路と生合成のための生化学反応を推定した。今年度は，これらを分子レベルで裏付けるため，次世代シーケンサーを用い性フェロモン分泌腺で発現しているmRNAの網羅的解析を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Identification of the Sex Pheromone of the Diurnal Hawk Moth, Hemaris affinis (2015)
  • Author(s): Takuya Uehara, Hideshi Naka, Shigeru Matsuyama, Tetsu Ando, Hiroshi Honda
  • Journal Title: Journal of Chemical Ecology Volume: 41 Issue: 1 Pages: 9-14
  • DOI: 10.1007/s10886-014-0537-7
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Evaluation of Phototactic Behavior by Two-dimensional Open Field Test in the Brown-Winged Green Bug, <i>Plautia stali</i> (Scott) (Hemiptera: Pentatomidae) (2014)
  • Author(s): 上原拓也, 山口照美, 小滝豊美, 霜田政美
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Entomology and Zoology Volume: 58 Issue: 1 Pages: 36-38
  • DOI: 10.1303/jjaez.2014.36
  • NAID: 130004438116
  • ISSN: 0021-4914, 1347-6068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of Conjugated Pentadecadienals as Sex Pheromone Components of the Sphingid Moth, Dolbina tancrei (2013)
  • Author(s): Uehara, T., Naka, H., Matsuyama, S., Ando, T., Honda, H.
  • Journal Title: Journal of Chemical Ecology Volume: 39 Issue: 11-12 Pages: 1441-1447
  • DOI: 10.1007/s10886-013-0357-1
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of novel sex pheromone component in Lepidoptera. (2014)
  • Author(s): Takuya Uehara, Hideshi Naka, Shigeru Matsuyama, Tetsu Ando, Hiroshi Honda
  • Organizer: Tsukuba Global Science Week 2014
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市筑波大学
  • Year and Date: 2014-09-28
• [Presentation] 意外と知られていないスズメガの性フェロモン (2014)
  • Author(s): 上原拓也, 本田洋
  • Organizer: 昆虫DNA研究会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市ノバホール
  • Year and Date: 2014-05-18
  • Invited
• [Presentation] サザナミスズメの奇数炭素性フェロモンは偶数炭素脂肪酸から合成される (2014)
  • Author(s): 上原拓也, 松山茂, 安藤哲, 本田洋
  • Organizer: 第58回 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] Biosynthetic Pathways for C15-Dienal Sex Pheromone in Dolbina tancrei. (2013)
  • Author(s): Uehara, T., Matsuyama, S., Ando, T., Honda, H.
  • Organizer: International Chemical Ecology Conference
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2013-08-21
• [Remarks]
  • URL: https://dl.dropboxusercontent.com/u/53178306/index.html