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昆虫翅の起源と多様化の進化機構の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H02596
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

新美 輝幸  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)

研究分担者 大出 高弘  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 助教 (60742111)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2016年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
キーワード翅 / 起源 / 多様性
研究成果の概要

本研究は、世界に先駆けて同定した翅進化の鍵となる遺伝子を解析ツールとして、最新の遺伝子機能解析技術や次世代シークエンス技術の導入によるこれまでにないアプローチから、昆虫翅の多様性獲得に寄与した分子メカニズムの理解およびその応用を目指した。その結果、マダラシミのゲノム概要配列を解読し、無翅昆虫類において世界で初めてCRISPR/Cas9を利用したゲノム編集法の確立に成功した。さらに、生物農薬としてより有用と考えられる体の保護の役割を果たす鞘翅を保持したまま飛ぶことのできないナミテントウの作出に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって得られる成果から、昆虫の独自性の理解に留まらず、広い生物種で認められる共通したボディプランの分子機構からいかに多様な形態が形成されるかという一般生物学に還元できる根本的な問題について多くの理解が得られることが期待される。
本研究では、基礎的な研究にとどまらず、本研究から得られた知見を活用して、ゲノム編集やRNAi法を利用した新規天敵昆虫の開発に資する。この技術は、従来にはない新規の生物農薬の開発に有用な基盤となることにとどまらず、様々な人為的な改変有用昆虫への応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Molecular characterization of eye pigmentation-related ABC transporter genes in the ladybird beetle Harmonia axyridis reveals striking gene duplication of the white gene.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, T., Gotoh, H., Morita, S., Hirata, J., Minakuchi, Y., Yaginuma, T., Toyoda, A. and Niimi, T.
    • 雑誌名

      Zool. Sci.

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000170345

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method for cryopreservation of ovaries of the ladybird beetle, Harmonia axyridis.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, H. and Niimi, T.
    • 雑誌名

      J. Insect Biotechnol. Sericol.

      巻: 87

    • NAID

      130007431353

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナミテントウの卵巣凍結保存2018

    • 著者名/発表者名
      川口はるか・新美輝幸
    • 学会等名
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 -日本蚕糸学会第88回大会-
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 翅形成遺伝子群は昆虫の背板縁形成に機能する2018

    • 著者名/発表者名
      大出高弘・三戸太郎・新美輝幸
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] On the evolutionary origin of insect wings: comparison of development between basal pterygote and apterygote insects.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohde, T. and Niimi T.
    • 学会等名
      第10回Evo-Devo青年の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] What is the key developmental change for insect wing evolution?2017

    • 著者名/発表者名
      Ohde, T., Mito, T. and Niimi, T.
    • 学会等名
      2nd Biennial Meeting of Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] はじめに2017

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      日本進化学会第19回大会 シンポジウム “エボデボから見る非モデル生物研究の魅力”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] できるかな?ナミテントウの卵巣凍結保存2017

    • 著者名/発表者名
      川口はるか・新美輝幸
    • 学会等名
      昆虫ポストゲノム研究会 2017年 in つくば
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナミテントウの卵巣凍結保存の試み2017

    • 著者名/発表者名
      川口はるか・新美輝幸
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of wing formation genes in non-wing developmental contexts2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ohde and Teruyuki Niimi
    • 学会等名
      The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Ginowan, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evo-devo study of insect wing and its serial homologs: from apterygotes to pterygotes2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ohde and Teruyuki Niimi
    • 学会等名
      XXV International Congress of Entomology 2016
    • 発表場所
      Orange County Convention Center, Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 昆虫形態進化研究におけるボトムアップデザインアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      大出高弘・新美輝幸
    • 学会等名
      昆虫デザイン研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター,愛知県岡崎市
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫の翅は作れるのか?2016

    • 著者名/発表者名
      大出高弘
    • 学会等名
      第9回Evo-Devo青年の会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター,愛知県岡崎市
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 翅と翅連続相同物間における遺伝子発現の保存性について2016

    • 著者名/発表者名
      大出高弘・新美輝幸
    • 学会等名
      第52回日本節足動物発生学会
    • 発表場所
      湘南国際村センター,神奈川県横須賀市
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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