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昆虫の概日時計―神経分泌細胞連関を中心とした光周性機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H03708
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関大阪大学

研究代表者

志賀 向子  大阪大学, 理学研究科, 教授 (90254383)

研究分担者 小滝 豊美  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主席研究員 (20391550)
後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70347483)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード光周性 / 神経ペプチド / myoinhibitory peptide / チャバネアオカメムシ / ルリキンバエ / 脳間部 / cycle / Plast-MIP / 概日時計 / PDF / PERIOD / ACE
研究成果の概要

チャバネアオカメムシとルリキンバエを用いて脳内の概日時計と脳神経分泌細胞に注目し、これらの光周性における役割を調べた。チャバネアオカメムシでは、アラタ体のJH合成を抑制するPlast-MIPや時計タンパク質CYCLEの発現を抑制した結果、これらの遺伝子発現が生殖休眠を調節する光周性に関わることがわかった。また、Plast-MIP陽性細胞が存在する脳間部の大型細胞の自発発火活動が短日で高まることから、短日条件では脳間部の大型細胞がPlast-MIPの分泌を介して卵巣発達を抑制していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、昆虫の季節適応機構として重要な光周性の神経機構を探るものである。これまでに、農業害虫としても重要なチャバネアオカメムシの幼若ホルモン合成を抑制する神経ペプチドを同定した。今回、秋の短日情報を受けることによりそのペプチドを分泌する神経分泌細胞の候補を示すことができた。また、昆虫の行動リズムを制御する概日時計を構成する遺伝子が光周性にも関わることを示した。これらの成果は、昆虫光周性の神経機構の解明という基礎生物学的知見を深めるとともに、今後、農業害虫の管理方法といった側面にも貢献し得る。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Immunohistochemical and Direct Mass Spectral Analyses of Plautia stali Myoinhibitory Peptides in the Cephalic Ganglia of the Brown-Winged Green Bug Plautia stali2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Hasegawa, Masaharu Hasebe, Sakiko Shiga
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 37 号: 1 ページ: 42-42

    • DOI

      10.2108/zs190092

    • NAID

      40022164518

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チャバネアオカメムシの脳―アラタ体におけるPlautia stali-Myoinhibitory Peptidesの局在解析2019

    • 著者名/発表者名
      長谷部政治、志賀向子
    • 雑誌名

      阪大化学熱学レポート

      巻: 40 ページ: 80-81

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of the circadian clock and endocrine regulator in the photoperiodic response of the brown-winged green bug Plautia stali2019

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tamai, Sakiko Shiga, Shin G Goto
    • 雑誌名

      Physiological Entomology

      巻: 44 号: 1 ページ: 43-52

    • DOI

      10.1111/phen.12274

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptome analysis of the brain under diapause and nondiapause conditions in the blowfly Protophormia terraenovae.2017

    • 著者名/発表者名
      Hase, H., Koukai, M., Hamanaka, Y., Shin G Goto, Shin-Ichiro Tachibana, Sakiko Shiga
    • 雑誌名

      Physiological Entomology

      巻: 43 号: 3 ページ: 282-289

    • DOI

      10.1111/phen.12205

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 昆虫の季節性に関わる概日時計ネットワーク2020

    • 著者名/発表者名
      志賀向子
    • 学会等名
      日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plast-MIP に着目したチャバネアオカメムシのメス成虫における絶食時の生殖抑制機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      長谷部 政治,志賀 向子
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チャバネアオカメムシの産卵に対するPDF受容体RNAiの効果2019

    • 著者名/発表者名
      小滝豊美・志賀向子・後藤慎介
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チャバネアオカメムシの頭部神経節におけるPlast-MIPの免疫組織化学およびFT-MS解析2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川智久・志賀向子
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チャバネアオカメムシの脳間部大型神経細胞における光周反応の電気生理学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      長谷部政治・志賀向子
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チャバネアオカメムシの光周性機構:概日時計遺伝子cycとアラタ体抑制遺伝子Mipの役割2018

    • 著者名/発表者名
      玉井貴章・志賀向子・後藤慎介
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 概日時計を使った時間設定―光周性機構2017

    • 著者名/発表者名
      志賀向子
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チャバネアオカメムシにおけるアラタ体抑制因子Plast- Myoinhibitory peptideの機能と局在2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川智久,松本圭司,志賀向子
    • 学会等名
      第64回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] cycle RNAiがチャバネアオカメムシの概日歩行活動リズムと幼若ホルモン生合成および卵巣発達を制御する光周性に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      玉井貴章、後藤慎介
    • 学会等名
      第24回(2017年度)日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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