昆虫ー細菌共生系における遺伝的基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 22780051
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 菊池 義智 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (30571864)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 応用動物 / 昆虫 / 微生物 / 細菌 / カメムシ / 共生細菌 / Burkholderia

研究概要

本研究では、Burkholderia 共生細菌がホソヘリカメムシ共生器官に特異的に感染・定着する分子機構の解明を行った。約 6,000 株のトランスポゾン挿入変異株を調査し、特異的感染において共生細菌の鞭毛運動性が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient colonization of the bean bug Riptortus pedestris by an environmentally transmitted Burkholderiasymbiont (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., et al.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 79 号: 6 ページ: 2088-2091
  • DOI: 10.1128/aem.03299-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyphyly of gut symbionts in stinkbugs of the family Cydnidae (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hosokawa
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 78 号: 13 ページ: 4758-4761
  • DOI: 10.1128/aem.00867-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel clade of alphaproteobacterial endosymbionts associated with stink bugs and other arthropods. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuura Y., Kikuchi Y., Meng X. Y., Koga R., Fukatsu T.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 78 号: 12 ページ: 4149-4156
  • DOI: 10.1128/aem.00673-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gut symbiotic bacteria in the cabbage bugs Eurydema rugosa and Eurydema dominulus (Heteroptera : Pentatomidae) (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、細川貴弘, 他2名
  • 雑誌名: Appl.Entomol.Zool. 巻: 47 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1007/s13355-011-0081-7
  • NAID: 40019166772
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of symbiotic organs and endosymbionts in lygaeid stinkbugs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsuura, Y.Kikuchi, T.Hosokawa, R.Koga, X.Y.Meng, Y.Kamagata, N.Nikoh, T.Fukatsu
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: 6 号: 2 ページ: 397-409
  • DOI: 10.1038/ismej.2011.103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific developmental window for establishment of an insect-microbe gut symbiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., et al.
  • 雑誌名: Applied andEnvironmental Microbiology 巻: 77 号: 12 ページ: 4075-4081
  • DOI: 10.1128/aem.00358-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symbiont-mediated insecticide resistance (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 109 号: 22 ページ: 8618-8622
  • DOI: 10.1073/pnas.1200231109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obligate association with gut bacterial symbiont in Japanese populations of the southern green stinkbug Nezara viridula (Heteroptera : Pentatomidae) (2011)
  • 著者名/発表者名: 多田明世、菊池義智, 他4名
  • 雑誌名: Appl.Entomol.Zool. 巻: 46 号: 4 ページ: 483-488
  • DOI: 10.1007/s13355-011-0066-6
  • NAID: 40019130174
  • 査読あり
• [雑誌論文] An ancient but promiscuous host-symbiont association between Burkholderia gut symbionts and their heteropteran hosts. (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、細川貴弘、深津武馬
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: 5 ページ: 446-460
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial symbionts of the giant jewel stinkbug Eucorysses grandis (Hemiptera : Scutelleridae). (2011)
  • 著者名/発表者名: 貝和菜穗美、細川貴弘、菊池義智, その他5名
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 28 ページ: 169-174
  • NAID: 40018724180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific developmental window for establishment of an insect-microbe gut symbiosis. (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、細川貴弘、深津武馬
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 77(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary gut symbiont and secondary, Sodalis-allied symbiont in the scutellerid stinkbug Cantao ocellatu. (2010)
  • 著者名/発表者名: 貝和菜穂美、細川貴弘、菊池義智, その他5名
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 76 ページ: 3486-3494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogenetic position and peculiar genetic traits of a midgut bacterial symbiont of the stinkbug Parastrachia japonensis. (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川貴弘、菊池義智、二河成男, その他3名
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 76 ページ: 4130-4135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laccase2 is required for cuticular pigmentation and hardening in stink bugs. (2010)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮、田中康次郎、松浦優、棚橋薫彦、菊池義智、深津武馬
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 41 ページ: 191-196
  • 査読あり
• [学会発表] 共生細菌の感染がホソへリカメムシ消化管の形態変化を引き起こす (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、Lee Bok Luel、深津武馬
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 共生細菌の鞭毛運動性がホソヘリカメムシ腸内への特異的感染に果たす役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大林翼
  • 学会等名: 2012年度日本応用動物昆虫学会・日本昆虫学会共催北海道支部大会
  • 発表場所: 北海道大学総合博物館
• [学会発表] 共生細菌の感染がホソへリカメムシ消化管の形態変化を引き起こす (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部
• [学会発表] 泳げ、Burkholderia!～ホソヘリカメムシ共生細菌は鞭毛を使って共生器官に辿り着く～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大林翼
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部
• [学会発表] カンシャコバネナガカメムシにおける内部共生系のキャラクタリーゼーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 会田学
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部
• [学会発表] Symbiotic gut bacteria confer insecticide resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 豊橋技術大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] The Dark Side of the Moon:内部共生の分子基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第56回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 近畿大学(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Insecticide resistance by endosymbiotic bacteria (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshitomo Kikuchi
  • 学会等名: 7th International Symbiosis Society Congress
  • 発表場所: Auditorium Maximum of the Jagiellonian University (Krakow, Poland)
• [学会発表] Insecticide resistance governed by endosymbiontic bacteria (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshitomo Kikuchi
  • 学会等名: XXIV International Congress of Entomology
  • 発表場所: Exco-Daegu Convention Center, Daegu (Korea)
• [学会発表] Symbiotic gut bacteria confer insecticide resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshitomo Kikuchi
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 豊橋技術大学（愛知）
• [学会発表] Bacterial flagellar motility plays a pivotal role in an insect-microbe gut symbiosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa Ohbayashi
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Copenhagen（Denmark）
• [学会発表] Establishment of artificial symbiotic system between Escherichia coli and an insect (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiko Ishii
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Copenhagen（Denmark）
• [学会発表] ホソヘリカメムシにおけるBurkholderia共生細菌の腸内選別 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、細川貴弘、深津武馬
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] ホソヘリカメムシにおけるBurkholderia共生細菌の腸内選別 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Possibility of symbiont-mediated insecticide resistance (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 6th International Symposium of Molecular Insect Science
  • 発表場所: NH Grand Krasnapolsky Hotel (Amsterdam Netherlands)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] 昆虫内部共生研究のための新しいモデルシステム:ホソヘリカメムシとBurkbolderia共生細菌 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] The winnowing in an insect-microbe symbiosis : Bean bug selectively takes up a Burkholderia symbiont through specific gut structure and morphogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: SMBE2011
  • 発表場所: 京都大学(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] To V, or not to V:共生細菌をいかに子に伝えるか? (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: 第55回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 九州大学(箱崎)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 共生細菌が誘導するホソヘリカメムシ消化管の形態変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、深津武馬
  • 学会等名: 第55回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 九州大学(箱崎)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Amazing diversity of bacterial symbiosis in leeches. (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 学会等名: Memorial Symposium for the 26th International Prize for Biology
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center (Japan)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Evolution of the symbiotic association between Burkholderia gut symbiont and stinkbugs (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、 細川貴弘、 深津武馬
  • 学会等名: 3rd Conference on Beneficial Microbes
  • 発表場所: Hyatt Regency Miami(USA, FL)
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] Evolution of the symbiotic association between Burkholderia gut sym biont and stinkbugs. (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智、細川貴弘、深津武馬
  • 学会等名: 3rd Conference on Beneficial Microbes
  • 発表場所: Hyatt Regency Miami (USA, FL)
  • 年月日: 2010-10-25
• [図書] シリーズ現代の生態学11『微生物の生態学』、第8章(p.117-133) (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池義智
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 微生物の生態学(シリーズ現代の生態学11)「第8 章 昆虫の共生微生物:その多様性と生態」
  • 著者名/発表者名: 菊池義智(編)大園享司・鏡味麻衣子
• [備考] ホームページ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-env/
• [備考] 環境生物機能開発研究グループ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-env/
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-grea/news.html
• [備考]
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/biseibutushinkino/staff.html
• [備考]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-grea/news.html
• [備考]
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/biseibutushinkino/staff.html