| 研究課題/領域番号 |
20H02997
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木内 隆史 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60622892)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | カイコ / 化性 / 休眠性 / 時計遺伝子 / 遺伝子組換え |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昆虫が1年間に世代を繰り返す性質を化性という．1世代は1化性，2世代は2化性，3世代以上は多化性という．化性は遺伝的な影響を強く受け，昆虫ごとにその行動や形質，生育する環境とよく適合している．しかし，化性の違いを生み出す遺伝的基盤は不明である．カイコは，シルクロードを経て世界中に広まる過程で，各地域に適した化性の品種が育成された．それらの多くは現在も維持されていることから，カイコは化性の研究モデルとして最適な昆虫の一種であるといえる．本研究では，時計遺伝子における変異が昆虫の化性決定に寄与することを，高精度なゲノム情報と高度な遺伝子組換え技術が利用できるカイコを用いて検証する．
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| 研究成果の概要 |
昆虫が1年間に何世代かを繰り返す性質を化性という．本研究では，時計遺伝子における変異が昆虫の化性決定に寄与することを，高度な遺伝子組換え技術と高精度かつ豊富なゲノム情報が利用できるカイコを用いて実証することを目的とした．ゲノム編集技術を用いて主要な時計遺伝子群を対象にノックアウト系統を樹立することで，日長に応じた休眠誘導には時計遺伝子群が構成する概日時計が重要な役割を担うことを示した．また，大規模な比較ゲノム解析を行うことで，化性の変化に影響をあたえうる時計遺伝子とそのアミノ酸置換を同定した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
夏にしか見かけない昆虫もいれば，春と秋に見かけるような昆虫もいる．昆虫が1年間に何世代かを繰り返す性質を化性というが，化性は昆虫ごとにその行動や形質，生育する環境とよく適合している．どのような機構が化性の変化を生み出しているのか？本研究では，カイコにおいて概日時計を構成する時計遺伝子を破壊すると，日の長さに応じた休眠誘導ができなくなることを示した．これは，昆虫の化性決定に時計遺伝子の変異が関与することを示唆する結果である．化性の変化を遺伝子レベルで理解することは，昆虫の発生を予測し，制御することにつながる．
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