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カイコを用いた異型精子形成における分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17J05973
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Insect science
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

酒井 弘貴  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsカイコ / 無核精子 / 有核精子 / Sex-lethal / 異型精子 / 蚕
Outline of Annual Research Achievements

ガやチョウの仲間である鱗翅目昆虫は、卵と受精する有核精子と、発生の過程で核が脱け落ちる無核精子を形成する。本研究は、鱗翅目昆虫の一種であるカイコを用いて、無核精子の形成に関わる遺伝子を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度までの研究成果を中心にまとめた論文が、国際的に評価が高いProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)誌 に掲載された。本論文では、カイコSex-lethalホモログ (Bm-Sxl) が無核精子の発生に不可欠であることと、無核精子が雌の内部生殖器内における有核精子の移動に必須であることを報告した。また本研究に関連して、私が撮影したBm-Sxl変異体カイコの写真が、PNAS誌の116巻21号の表紙として取り上げられた。
さらに、正常な無核精子が形成できないBm-Sxl変異体を効率的に継代するために、優性マーカーを用いることで無核精子が機能不全の変異体を効率的に系代する新しい方法を開発した。具体的には、1)まずメスにホモ接合型の優性マーカーを持つオスを30分間交尾させ、2)次に同一のメスに無核精子が機能不全のBm-Sxl変異体のオスを3時間交配させる。3)そして、孵化させた子孫の中から、優性マーカーの有無でBm-Sxl変異体のオス由来の子孫をスクリーニングする。この方法では、優性マーカーを持たない個体がBm-Sxl変異体のオス由来の子孫であると考えられる。この方法を用いることで、正常な無核精子が形成できないBm-Sxl変異体を効率的に継代することができるようになった。本研究をまとめた論文は、Journal of Insect Biotechnology and Sericology誌に受理された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Double-copulated introduction of ejaculate with dominant larval phenotype to maintain Bombyx mori mutant with dysfunctional apyrene sperm2020

    • Author(s)
      Sakai H, Konagaya T, Takemura Y, Sahara K, Niimi T
    • Journal Title

      Journal of Insect Biotechnology & Sericology

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dimorphic sperm formation by Sex-lethal2019

    • Author(s)
      Sakai H, Oshima H, Yuri K, Gotoh H, Daimon T, Yaginuma T, Sahara K, Niimi T.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 116 Issue: 21 Pages: 10412-10417

    • DOI

      10.1073/pnas.1820101116

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 無核精子の形成に関与する遺伝子の特定2019

    • Author(s)
      酒井弘貴, 新美輝幸
    • Journal Title

      昆虫DNA研究会ニュースレター

      Volume: 31 Pages: 16-18

    • NAID

      40022035175

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 無核精子の形成に関与する遺伝子の特定2019

    • Author(s)
      酒井弘貴, 新美輝幸
    • Organizer
      昆虫DNA研究会第16回研究集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カイコSxl遺伝子は無核精子形成に必須である2018

    • Author(s)
      酒井弘貴, 大島宏之, 由利昂大, 後藤寛貴, 大門高明, 柳沼利信, 佐原健, 新美輝幸
    • Organizer
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] TALENを用いたBm-Sxl遺伝子の機能解析2017

    • Author(s)
      酒井弘貴, 新美輝幸
    • Organizer
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] カイコSex-lethalホモログは、異型精子の一種である無核精子の形成に必須である2017

    • Author(s)
      酒井弘貴, 大島宏之, 由利昂大, 後藤寛貴, 大門高明, 柳沼利信, 佐原健, 新美輝幸
    • Organizer
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] カイコの「核を持たない精子」の形成に関わる遺伝子の特定に成功

    • URL

      https://www.nibb.ac.jp/press/2019/04/30.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] An important function of non-nucleated sperm

    • URL

      https://www.nibb.ac.jp/en/press/2019/04/30.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 核を持たない精子とは? カイコの無核精子の形成に関わる遺伝子を特定

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=11801

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] Sex-lethalによる精子二型の形成 (日本語抄訳)

    • URL

      https://www.usaco.co.jp/article/detail.html?itemid=1010&dispmid=610

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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