昆虫のストレス耐性を決める遺伝子の同定

• 研究課題/領域番号: 16K14777
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 早川 洋一 佐賀大学, 農学部, 教授 (50164926)
• 研究協力者: 松本 均 佐賀大学, 農学部, 非常勤研究員 ; 瓜生 央太 佐賀大学, 農学部, 非常勤研究員
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: アワヨトウ / 相変異 / 黒色系統 / 活性酸素 / 抗酸化酵素 / 昆虫 / ストレス耐性 / 抗酸化活性 / 黒色選抜系統 / アワヨトウ幼虫 / 高温ストレス / 生存率 / ストレス抵抗性 / ストレス

研究成果の概要

アワヨトウを用い遺伝的選抜によって群生相様黒色系統を作出した。この選抜黒色系統と非選抜系統の幼虫の生理的諸特性を比較した。選抜系統は非選抜系統に比べ熱ストレス感受性が高いことが分かった。その要因を明らかにすべく、両系統幼虫の体液中活性酸素種濃度を測定した。選抜系統は非選抜系統よりもストレスの有無に拘らず高い値を示した。さらに、抗酸化酵素（catalaseやSOD）活性を測定した結果、両酵素活性とも非選抜系統で高い事が分かった。また、酵素活性の差がその遺伝子発現レベルの差に因る事も確認した。両系統の交配実験によりストレス耐性は母性遺伝する事、さらに、抗酸化酵素遺伝子発現の重要性が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Cytokine signaling through Drosophila Mthl10 ties lifespan to environmental stress. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sung, E.G., Ryuda, M., Matsumot, M., Uryu, O., Ochiai, M., Cook, M.E., Young Yi, Wang, H., Putney, J.W., Bird, G.S., Shears, S.B., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Proceedings National Academy of Science USA 巻: 107 ページ: 13786-13791
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A model that illuminates the yin-yang of inflammation and longevity in humans? (2018)
  • 著者名/発表者名: Stephen B. Shears, Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: Cytokine 巻: in press ページ: 298-300
  • DOI: 10.1016/j.cyto.2018.02.016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Heat stress hardening of oriental armyworms is induced by a transient elevation of reactive oxygen species during sublethal stress. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, T., Matsumoto, H., Hayakawa
  • 雑誌名: Archive of Insect Biochemistry and Physiology 巻: 96 号: 3
  • DOI: 10.1002/arch.21421
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gene-driven recovery mechanism: Drosophila larvae increase feeding activity for post-stress weight recover. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuda, M., Tabuchim M., Matsumoto, M., Matsumura, T., Ochiai, M., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Archive of Insect Biochemistry and Physiology 巻: 96 号: 3
  • DOI: 10.1002/arch.21440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of venom and oviduct components of parasitoid wasp Asobara japonica. (2016)
  • 著者名/発表者名: Furihata, S., Matsumura, T., Hirata, M., Mizutani, T., Nagata, N., Kataoka, M., Katayama, Y., Omatsu, T., Matsumoto, H., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 11 号: 7 ページ: 7-7
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0160210
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 昆虫サイトカインStress responsive peptide (SRP) の発現機構と生理機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松村崇志、早川洋一
  • 学会等名: 応用動物昆虫学会
• [学会発表] 非寄生性線虫 Caenorhabditis elegans による昆虫 血球の捕食 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小野雅弥、早川洋 一、吉賀豊司
  • 学会等名: 応用動物昆虫学会
• [学会発表] アワヨトウにおけるストレス順応性獲得の分子機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松村 崇志、早川 洋一
  • 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
• [学会発表] Caenorhabditis elegans の体表脂質による昆虫血球の活性化抑制. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野雅弥、早川洋 一、吉賀豊司
  • 学会等名: 日本線虫学会
• [学会発表] Functional roles of insect cytokine growth-blocking peptide (GBP) (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 学会等名: International Insect Hormone Workshop
  • 国際学会 / 招待講演