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脱皮ホルモンの消失が休眠を誘導し耐寒性を強める分子機構-遺伝子カスケード-の解明

Research Project

Project/Area Number 26292179
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Insect science
Research InstitutionNational Institute of Agrobiological Sciences

Principal Investigator

神村 学  国立研究開発法人農業生物資源研究所, 昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (60370649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 後藤 慎介  大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70347483)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords休眠 / 脱皮ホルモン / オオワタノメイガ
Outline of Annual Research Achievements

脱皮ホルモンの役割は、昆虫の脱皮・変態を引き起こすことだけではない。申請者は最近、脱皮ホルモン濃度を人為的に下げることにより、オオワタノメイガに幼虫休眠を誘導して、耐寒性を付与することに成功した。しかし、そのメカニズムの詳細は不明である。そこで本研究では、脱皮ホルモンの消失が休眠を誘導し耐寒性を強くする分子機構を解明することを目的として、①オオワタノメイガの休眠誘導過程で特異的に発現する遺伝子を探索した後、②遺伝子導入実験により休眠や耐寒性に実際に関与する遺伝子を同定し、さらに、③生理・生化学的解析等によりそれらの遺伝子産物の機能を明らかにする。以上の解析により、いずれの昆虫でも詳しいことが全くわかっていない休眠誘導、耐寒性獲得の遺伝子カスケードを解明することを目指す。
オオワタノメイガの休眠虫、非休眠虫、および脱皮ホルモン分解酵素E22O処理により人為的に休眠を誘導した虫の脂肪体および真皮からRNAを抽出してRNA-seq解析を行い、休眠誘導過程で特異的に発現する遺伝子を探索した。その結果、非休眠虫では発現しないが、休眠虫とE22O処理虫の両方で発現する遺伝子が複数得られた。さらに、これらの遺伝子の発現をRT-PCRで調べ、休眠誘導過程で特異的に発現することを確認した。
次に、オオワタノメイガを使ってこれらの遺伝子の機能解析を行うために、リポフェクションによる遺伝子発現実験の至適化を行った。その結果、若齢~中齢幼虫に緑色蛍光タンパク質発現プラスミドをリポフェクションすることにより、幼虫の全身で緑色蛍光タンパク質を発現できるようになった。現在、休眠誘導遺伝子候補の機能解析を行うため、これらの遺伝子の発現プラスミドを構築中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report

Research Products

(1 results)

All 2015

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] 脱皮ホルモン消失により休眠誘導されたオオワタノメイガの耐寒性獲得機構2015

    • Author(s)
      神村 学・上樂 明也・後藤 慎介
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      山形大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2017-01-06  

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