• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ハマキガのオスを殺す共生細菌ボルバキアの進化プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0105
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

井上 真紀  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80512590)

研究分担者 新井 大  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, JSPS 特別研究員 (00912255)
神保 宇嗣  独立行政法人国立科学博物館, 標本資料センター, 副コレクションディレクター (10568281)
宮田 真衣  福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (70946681)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードボルバキア
研究開始時の研究の概要

最も有名な細胞内共生微生物のひとつであるボルバキアは、昆虫の40-60%に感染し、産雌性単為生殖、遺伝的オスのメス化、細胞質不和合、オス殺しといった宿主の繁殖操作のほか、宿主メスの適応度を上昇させるような宿主操作を行う。これはボルバキアが経卵巣伝播することから、メスの繁殖成功率を向上させ自身の垂直感染率を上げる戦略と考えられている。申請者らは、非モデル生物であるハマキガ科昆虫-ボルバキア-バクテリオファージ系を用いて、これまでに構築した国際共同研究体制をもとに、ボルバキアの重要な表現型の一つであるオス殺しの進化プロセスの解明を目的する。

研究実績の概要

本研究の目的は、茶樹害虫チャハマキのオスを殺すWolbachia(wHm-t)が、どのような進化プロセスを経てオス殺しに関わるプロファージWO領域を獲得したのか明らかにすることである。2023年度は日本および国外(台湾)で野外調査を実施し、チャハマキおよび近縁種を採集した。WolbachiaおよびファージWOの特異的PCR検出およびゲノム解析から、チャハマキだけでなく近縁種にもwHm-tに近縁なWolbachia株(非オス殺し)が感染していることが明らかになった。あわせて、台湾での野外調査から、地域ごとにチャハマキにおけるwHm-tの感染頻度が大きく異なることが明らかになった。ハマキガ科昆虫におけるWolbachiaの感染状況、オス殺し表現型の獲得プロセスおよびWolbachiaの進化に及ぼすファージの影響については、2本の学術論文として報告した。現在は、引き続き野外調査とゲノム解析をすすめつつ、オス殺しプロファージ領域の起源を調査している。また、科学博物館標本庫にあるチャハマキ類の把握、未整理の標本の検討を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

台湾での調査により、オスを殺すWolbachia(wHm-t)とwHm-tに近縁なWolbachia株(非オス殺し)が同時に感染していることが明らかとなり、オス殺しの起源が台湾にあることが示唆された。

今後の研究の推進方策

2024年度はより詳細な調査を台湾で実施する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 台湾茶業改良所(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ガジャマダ大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カントー大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 台湾茶業改良所(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ガジャマダ大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カントー大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 西シドニー大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Conserved infections and reproductive phenotypes of <i>Wolbachia</i> symbionts in Asian tortrix moths2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Hiroshi、Ueda Masatoshi、Hirano Tatsuya、Akizuki Naoya、Lin Shiou‐Ruei、Hanh Duong Kieu、Widada Jaka、Rohman Muhammad Saifur、Nakai Madoka、Kunimi Yasuhisa、Vang Le Van、Wijonarko Arman、Inoue Maki N.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 16 号: 1

    • DOI

      10.1111/1758-2229.13219

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined actions of bacteriophage-encoded genes in Wolbachia-induced male lethality2023

    • 著者名/発表者名
      Arai Hiroshi、Anbutsu Hisashi、Nishikawa Yohei、Kogawa Masato、Ishii Kazuo、Hosokawa Masahito、Lin Shiou-Ruei、Ueda Masatoshi、Nakai Madoka、Kunimi Yasuhisa、Harumoto Toshiyuki、Kageyama Daisuke、Takeyama Haruko、Inoue Maki N.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 6 ページ: 106842-106842

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106842

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diverse Molecular Mechanisms Underlying Microbe-Inducing Male Killing in the Moth Homona magnanima2023

    • 著者名/発表者名
      Arai Hiroshi、Takamatsu Takumi、Lin Shiou-Ruei、Mizutani Tetsuya、Omatsu Tsutomu、Katayama Yukie、Nakai Madoka、Kunimi Yasuhisa、Inoue Maki N.
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 89 号: 5

    • DOI

      10.1128/aem.02095-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Male-killing mechanisms vary between Spiroplasma species.2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Arai, Maki N. Inoue, Daisuke Kageyama
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: - ページ: 1075199-1075199

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.1075199

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct effects of three Wolbachia strains on fitness and immune traits in Homona magnanima2022

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Ueda, Hiroshi Arai, Kazuki Masaike, Madoka Nakai, Maki N. Inoue
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: - 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41437-022-00574-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mass-rearing and molecular studies in Tortricidae pest insects2022

    • 著者名/発表者名
      Arai H, Ishitsubo Y, Nakai M, Inoue MN
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 181 号: 181

    • DOI

      10.3791/63737

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A simple method to disperse eggs from lepidopteran scalelike egg masses and to observe embryogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Arai H, Ishitsubo Y, Nakai M, Inoue MN
    • 雑誌名

      Entomological Science

      巻: 25 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1111/ens.12497

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 細胞質不和合を引き起こすボルバキアに対する宿主応答2024

    • 著者名/発表者名
      小西楓・高松巧・伊藤克彦・新井大・井上真紀
    • 学会等名
      第68回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Wolbachia-induced male-killing and phage WO: genes, diversity of mechanisms, and evolution2023

    • 著者名/発表者名
      Arai H, Katsuma S, Matsuda-Imai N, Sasaki T, Anbutsu T, Wijinarko A, Lin SR, Inoue MN, Kageyama D
    • 学会等名
      12th International Wolbachia Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Different infection patterns of the symbiotic microorganism Wolbachia in male and female of Homona magnanima2023

    • 著者名/発表者名
      Konishi K, Arai H, Takamatsu T, Ito K, Inoue MN
    • 学会等名
      12th International Wolbachia Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of late male-killing viruses infected in Homona magnanima2023

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu T, Itoh Y, Sigeno R, Chien-Fu W, Kitaura K, Inoue MN
    • 学会等名
      12th International Wolbachia Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共生微生物Wolbachiaのチャハマキ雌雄で異なる感染パターン2022

    • 著者名/発表者名
      小西 楓・井上真紀
    • 学会等名
      第79回昆虫病理研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] オスゴロシウイルスから産生されるタンパク質の探索2022

    • 著者名/発表者名
      高松 巧・茂野 稜・伊藤喜之・井上真紀
    • 学会等名
      第79回昆虫病理研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スゴロシウイルスの性状解析2022

    • 著者名/発表者名
      高松巧、伊藤喜之、茂野綾、呉建甫、北浦健太朗、井上真紀
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 共生微生物Wolbachiaのチャハマキ雌雄で異なる感染パターン2022

    • 著者名/発表者名
      小西楓・新井大・高松巧・伊藤克彦・井上真紀
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なるWolbachia株間で保存されていたオス殺しに関わるファージWO領域2022

    • 著者名/発表者名
      新井 大・Arman Wijonarko・Shiou-Ruei Lin・Le Van Vang・佐々木 哲彦・和多田 正義・井上 真紀・陰山 大輔
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 共生微生物Wolbachia のチャハマキ雌雄で異なる感染パター ン2022

    • 著者名/発表者名
      小西 楓・新井 大・伊藤 克彦・井上 真紀
    • 学会等名
      第66回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] チャハマキのオスを殺す共生細菌Wolbachia から検出された2022

    • 著者名/発表者名
      新井 大・安佛 尚志・Lin Shiou-Ruei・春本 敏之・井上真紀・陰山 大輔
    • 学会等名
      第66回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] バイオロジカル・コントロール 第2版2022

    • 著者名/発表者名
      仲井 まどか、日本 典秀
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254420463
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi