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虫こぶはなぜできる?:昆虫が持つ植物発生プログラムハッキング能力の謎に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 17H06260
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分補助金
研究分野 多様性生物学、人類学およびその関連分野
研究機関京都府立大学

研究代表者

大島 一正  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (50466455)

研究分担者 佐藤 雅彦  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20283575)
大坪 憲弘  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (30270474)
武田 征士  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (90508053)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワードホソガ科 / アブラムシ科 / 潜葉性昆虫 / Ab-GALFA法 / 植物延命効果 / 虫体抽出液 / オオヨモギ / MADS / 生物間相互作用 / 昆虫 / 植物 / 進化 / ゴール形成の分子機構 / 寄主植物培養系 / 生理活性評価系 / RNA-sequence / 比較トランスクリプトーム / ホソガ / アブラムシ / シロイヌナズナ / モデル植物 / トランスクリプトーム / メタボローム / 生物学
研究成果の概要

植物を餌とする昆虫類の中には,単に植物を食べるだけでなく,自身の住処となり,かつ自らが欲しい栄養成分をふんだんに含んだ「虫こぶ insect gall」と呼ばれる構造を作らせる種が知られている.このような巧みな植物操作がどのように行われ,そしてどのような昆虫の遺伝子が関与しているのかに関しては,興味は持たれていたが,そもそも実験的に飼育できる虫こぶ誘導昆虫自体がほぼ無かったため,大部分は未解明のままであった.そこで本研究では,実験室内で飼育可能な実験系の立ち上げと,モデル植物を用いた虫こぶ誘導能の実験手法を確立することで,虫こぶ形成の謎を解明する突破口を開いた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

虫こぶの誘導とは,一種の「他種操作」の例と言える.そして,なぜ動物が植物を操作できるように進化できたのか,という点が本研究の究極的な問いと言える.よって,本研究で行った虫こぶ誘導時における昆虫側の詳細な行動観察や,昆虫と植物の両方で虫こぶ誘導に関与している可能性がある遺伝子の絞り込みは,他種操作という一見するととても起こりそうに無い精巧な種間の相互作用がどのように地球上で形成されてきたのか,という生物学の根源的な問いを解明していく上での大きな一歩と言える.また,昆虫による植物操作の仕組みを解明することで,将来的には虫こぶ誘導昆虫のように植物をカスタマイズする技術の開発につながると期待される.

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 湖南農業大学/華南農業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS/INRA/University of Tours(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] South China Agricultral University(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] origin of gall-inducing from leaf- mining in Caloptilia micromoths (Lepidoptera, Gracillariidae)2019

    • 著者名/発表者名
      Antoine Guiguet, Issei Ohshima, Seiji Takeda, Francoise Laurans, Carlos Lopez-Vaamonde, David Giron
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 6794-6794

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43213-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inside the horn of plenty: Leaf-mining micromoth manipulates its host plant to obtain unending food provisioning2018

    • 著者名/発表者名
      Antoine Guiguet, Akihisa Hamatani, Taisuke Amano, Seiji Takeda, Carlos Lopez-Vaamonde, David Giron, Issei Ohshima
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 12 ページ: e0209485-e0209485

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0209485

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualization of phosphatidylinositol 3,5-bisphosphate dynamics by tandem ML1N-based fluorescent protein probe in Arabidopsis.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano T, Stecker K, Munnik T, Xu H, Sato MH.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: Epub adead of print 号: 7 ページ: 1185-1195

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx011

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vascular plant taone-zinc-finger protein 2 is localized both to the nucleus and stress granules under heat stress in Arabidopsis.2017

    • 著者名/発表者名
      Koguchi M, Yamasaki K, Hirano T, Sato MH.
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 4 号: 3 ページ: e1295907-e1295907

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1295907

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 発現比較による虫こぶ形成因子の探索:ホソガ科 3 種間での比較2019

    • 著者名/発表者名
      天野泰輔,Antoine Guiguet,濱谷昭寿,木村成介,大島一正
    • 学会等名
      関西昆虫研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゴール形成性ホソガ科を用いたメタボローム解析:ゴールと通常葉の比較2018

    • 著者名/発表者名
      天野泰輔,濱谷昭寿,澤田有司,平井優美,大島一正
    • 学会等名
      日本昆虫学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Ab-GALFA method, a novel assay for analyzing molecular mechanisms underlying the gall formation process using a model plant, Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤雅彦
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identify candidate genes involved in gall induction in micromoth using transcriptomics2018

    • 著者名/発表者名
      Antoine Guiguet, Issei Ohshima, Seisuke Kimura , Seiji Takeda, Francoise Laurans, Veronique Laine-Prade, Carlos Lopez- Vaamonde, David Giron
    • 学会等名
      7th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CECIDOLOGY
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ab-GALFA法~モデル植物シロイヌナズナを用いた虫こぶ形成メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤雅彦,岡本彩花,大島一正,木村成介,平野朋子
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞生物学会(さいたま)大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] なぜ今,虫こぶか:植物の潜在能力を引き出す新たな技術開発に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      大坪憲弘,佐藤雅彦,武田征士,木村成介,大島一正
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会(さいたま)大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イノシトールリン脂質が制御する根毛の形態形成2017

    • 著者名/発表者名
      平野朋子,武田征士,加藤真理子,青山卓史,桧垣匠,今村寿子,佐藤雅彦
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞生物学会(さいたま)大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究成果のプレスリリース

    • URL

      https://kpu-als.jp/w/news/achievement/1250/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-05-23  

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