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カイコガをモデルとしたガ類の交尾行動解発因子の同定と受容・情報処理機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02211
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関東京農業大学

研究代表者

櫻井 健志  東京農業大学, 農学部, 教授 (20506761)

研究分担者 中 秀司  鳥取大学, 農学部, 准教授 (00443846)
並木 重宏  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40567757)
藤井 毅  摂南大学, 農学部, 講師 (30730626)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード昆虫 / カイコガ / 配偶行動 / 行動スイッチング / 性フェロモン
研究成果の概要

本研究では、ガ類のモデル昆虫であるカイコガを用いて、オスが示すフェロモン源定位行動から交尾行動への行動スイッチングを解発する因子の同定とその受容、情報処理機構の解析を行った。高速度カメラを用いた詳細な行動解析から、オスの触角先端部と前脚ふ節に交尾行動の解発因子の受容部位があることを示した。また、脱脂したメスの鱗粉への接触により、通常の鱗粉と同様に交尾行動が解発されることから、鱗粉の化学物質の情報でなく鱗粉自体の構造に解発因子が存在することが示唆された。さらに受容部位のRNAseq解析から、解発因子の受容に関与する候補遺伝子を推定した。一方で、交尾行動発現の神経回路の同定にはいたらなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、カイコガの交尾行動を解発する因子とその受容機構に関する重要な手がかりを得ることができた。今後、本研究をベースとして行動スイッチング機構のより深い理解に向けた研究が可能となる。また、カイコガを含むガ類は多くの重要な農業害虫を含んでいる。本研究の成果をガ類の害虫種に拡張することで、交尾行動への移行を阻害する新しい害虫防除の方法論の開発につながるという点で社会的意義も大きいと考える。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Lipid droplets in the pheromone glands of bombycids: Effects of larval diet on their size and pheromone titer2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Takeshi、Kodama Sayo、Ishikawa Yukio、Yamamoto Masanobu、Sakurai Takeshi、F?nagy Adrien
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 142 ページ: 104440-104440

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2022.104440

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pheromone binding protein is involved in temporal olfactory resolution in the silkmoth.2021

    • 著者名/発表者名
      Shiota Y, Sakurai T, Ando N, Haupt SS, Mitsuno H, Daimon T, Kanzaki R
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 11 ページ: 103334-103334

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103334

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カイコガの性フェロモン腺における微量成分を考える2021

    • 著者名/発表者名
      藤井毅、櫻井健志
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 5 ページ: 34-40

    • NAID

      40022518557

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silencing of OBP genes; Generation of loss-of-function mutants of PBP by genome editing.2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shiota, Takeshi Sakurai
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 642 ページ: 325-344

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2020.05.009

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脂肪酸に由来するフェロモンの生合成と受容機構2020

    • 著者名/発表者名
      清水伸泰, 藤井毅, 戎煜, 石川幸男, 櫻井健志, 光野秀文
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 57 ページ: 749-759

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] ガ類の高選択的・高感度な性フェロモン受容の分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 53 ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガ類の性フェロモン受容機構の分析と行動制御への応用2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Pheromone detection and processing in the silkmoth Bombyx mori in Insect Sex pheromone Research and Beyond: From Molecules to Robots2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shiota, Takeshi Sakurai
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811530821
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Pheromone detection and processing in the silkmoth Bombyx mori in Insect Pheromone Biochemistry and Molecular Biology 2nd Edition2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai, Shigehiro Namiki, Hidefumi Mitsuno, Ryohei Kanzaki
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Elsevier Science Publishing Co Inc.
    • ISBN
      9780128196298
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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