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カイガラムシの性的二型の分子基盤:性決定機構と幼若ホルモンの役割

研究課題

研究課題/領域番号 15K07791
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

水口 智江可  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90509134)

連携研究者 小野 肇  京都大学, 農学研究科, 助教
宮下 正弘  京都大学, 農学研究科, 准教授
新美 輝幸  基礎生物学研究所, 教授
研究協力者 Vea Isabelle  University of Illinois at Chicago, 博士研究員
篠田 徹郎  農研機構, ユニット長
塩月 孝博  農研機構, 上級研究員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード幼若ホルモン / カイガラムシ / 性的二型 / 脱皮ホルモン
研究成果の概要

カイガラムシのオスは翅を持つ成虫へ変態するが、メスは幼形成熟を遂げる。本研究はカイガラムシの性決定・性分化メカニズムを解明すると共に、性特異的形質の発達におけるホルモンの役割を調べることを目的とした。その結果、他種昆虫で成虫形態形成への関与が知られる転写因子E93が、カイガラムシではオス特異的に発現することを見出した。このE93の転写調節領域の塩基配列を解読したところ、JH初期応答遺伝子Kruppel homolog 1の結合配列および性決定因子doublesex結合配列が確認された。従って、内分泌シグナリングと性決定・性分化グナリングの間にクロストークの存在することが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昆虫の性特異的形質の発達におけるホルモンの役割に関しては、昆虫全般を見渡してもほとんど研究例がなく、本研究は強いインパクトを与える先駆的なものである。また本研究の成果は、カイガラムシの特殊な変態がどのように進化したかという謎の解明につながるものであり、生物学における学術的な意義が極めて大きい。さらに、本研究で得られた知見を利用すれば、世界的な農業害虫であるカイガラムシ類のホルモン作用をかく乱することで致死効果をもたらすような新規殺虫剤の開発が可能になると考えられ、将来的には植物保護に大きく貢献すると期待できる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] E93 expression and links to the juvenile hormone in hemipteran mealybugs with insights on female neoteny2019

    • 著者名/発表者名
      Vea Isabelle Mifom、Tanaka Sayumi、Tsuji Tomohiro、Shiotsuki Takahiro、Jouraku Akiya、Minakuchi Chieka
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 104 ページ: 65-72

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2018.11.008

    • NAID

      120006957714

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 害虫防除への応用を目指した、昆虫ホルモン作用の基礎研究2019

    • 著者名/発表者名
      水口智江可
    • 雑誌名

      比較内分泌学

      巻: 45 号: 166 ページ: 39-39

    • DOI

      10.5983/nl2008jsce.45.39

    • NAID

      130007614038

    • ISSN
      1882-6636, 1882-6644
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential Juvenile Hormone Variations in Scale Insect Extreme Sexual Dimorphism2016

    • 著者名/発表者名
      Vea IM, Tanaka S, Shiotsuki T, Jouraku A, Tanaka T, Minakuchi C
    • 雑誌名

      PLOS One

      巻: 11 (2) 号: 2 ページ: e0149459-e0149459

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0149459

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Elucidate the Roles of E75 during Pupal-Adult Metamorphosis of Red Flour Beetle, Tribolium castaneum2019

    • 著者名/発表者名
      Sapin G, Tomoda K, Miura K, Minakuchi C
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 性的二型を示すフジコナカイガラムシにおける脱皮ホルモン生合成酵素遺伝子の発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      村松美幸・Isabelle Vea・田中彩友美・辻知広・三浦健・水口智江可
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホソヘリカメムシにおける幼若ホルモン様活性物質の殺卵活性2019

    • 著者名/発表者名
      成瀬祥矢・塩月孝博・上樂明也・三浦健・水口智江可
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 害虫防除への応用を目指した、昆虫ホルモン作用の基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      水口智江可
    • 学会等名
      2018「第43回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム 仙台大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホソヘリカメムシの産卵と胚発生における幼若ホルモン受容体の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      成瀬祥矢、三浦健、水口智江可
    • 学会等名
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フジコナカイガラムシの顕著な性的二型形成における幼若ホルモンの役割2017

    • 著者名/発表者名
      田中彩友美、Isabelle Vea、三浦健、水口智江可
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フジコナカイガラムシにおけるエクダイソン初期応答遺伝子E75のcDNAクローニングと発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      辻知広、Isabelle Vea、塩月孝博、上樂明也、三浦健、水口智江可
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Hormonal regulation of metamorphosis in hemimetabolous thrips and scale insects2017

    • 著者名/発表者名
      Vea IM, Tanaka S, Tsuji T, Suzuki Y, Shiotsuki T, Jouraku A, Miura K and Minakuchi C
    • 学会等名
      The 3rd International Insect Hormone Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] dentification and expression profiles of sex-specific doublesex transcripts in the non-holometabolous scale insects (Hemiptera: Coccomorpha)2016

    • 著者名/発表者名
      Isabelle Vea, Sumika Yonei, Takahiro Shiotsuki, Akiya Jouraku, Teruyuki Niimi, Chieka Minakuchi
    • 学会等名
      25th International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando, FL
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of broad in scale insect juvenile hormone signaling during male quiescent stages2016

    • 著者名/発表者名
      Isabelle Vea, Sayumi Tanaka, Takahiro Shiotsuki, Akiya Joraku, Chieka Minakuchi
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フジコナカイガラムシにおける幼若ホルモンシグナル伝達関連因子TaimanのcDNA単離および発現解析2016

    • 著者名/発表者名
      田中彩友美、Isabelle Vea, 塩月孝博、上樂明也、三浦健、水口智江可
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of the Juvenile Hormone in establishing scale insect extreme sexual dimorphism2016

    • 著者名/発表者名
      Isabelle Vea, Sayumi Tanaka, Takahiro Shiotsuki, Akiya Joraku, Toshiharu Tanaka, Chieka Minakuchi
    • 学会等名
      Society for Integrative and Comparative Biology Annual Meeting 2016
    • 発表場所
      Oregon Convention Center
    • 年月日
      2016-01-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scale insect development and the adult specifier E93: towards an understanding of female neoteny2016

    • 著者名/発表者名
      Isabelle Vea, Sayumi Tanaka, Takahiro Shiotsuki, Akiya Joraku, Chieka Minakuchi
    • 学会等名
      Society for Integrative and Comparative Biology Annual Meeting 2016
    • 発表場所
      Oregon Convention Center
    • 年月日
      2016-01-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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