ガ類のメス及びオス性フェロモン交信システム進化のダイナミクスを探る

• 研究課題/領域番号: 23248008
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石川 幸男 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60125987)
• 研究分担者: 松尾 隆嗣 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授 (70301223)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 49,660千円 (直接経費: 38,200千円、間接経費: 11,460千円); 2014年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2013年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2012年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2011年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
• キーワード: ガ類 / フェロモン交信系 / 不飽和化酵素 / 進化 / アワノメイガ類 / ヘアーペンシル / 嗅覚受容体 / フェロモンリセプター / メス性フェロモン / オス性フェロモン / アワノメイガ / レトロポゾン

研究成果の概要

ガ類の性フェロモンは、化学構造的に大きく2つのタイプ（Type-I, Type-II）に分類できる。大部分のガ類がType-Iを利用しており、Type-IIの利用はシャクガ科、ヒトリガ科などのより進化した分類群にみられる。このことから、Type-IIの利用は、Type-Iのあとで2次的に進化したのではないかと推測された。本研究は、Type-I、Type-IIのフェロモン生合成系で働く生合成酵素遺伝子のクローニングと機能解析を通して、ガ類におけるフェロモン交信系の進化を探ろうとした。その結果、フェロモン合成酵素のうちとくに不飽和化酵素について、その進化過程を明瞭に示すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple Δ11-desaturase genes selectively used for sex pheromone biosynthesis are conserved in Ostrinia moth genomes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T., Y. Yasukochi, Y. Rong, T. Matsuo, Y. Ishikawa
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 60
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Female condition-dependent allocation of nuptial gifts by males in the moth Ostrinia scapulalis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Win, A.T., W. Kojima, and Y. Ishikawa
  • 雑誌名: Annals of the Entomological Society of America 巻: 108 号: 3 ページ: 229-234
  • DOI: 10.1093/aesa/sav010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of candidate odorant receptors in Asian corn borer Ostrinia furnacalis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yang, B., Ozaki, Y. Ishikawa, and T. Matsuo
  • 雑誌名: Plos ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0121261-e0121261
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121261
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CYP341B14: a cytochrome P450 involved in the specific epoxidation of pheromone precursors in the fall webworm Hyphantria cunea. (2014)
  • 著者名/発表者名: Rong Y., T. Fujii, S. Katsuma, M. Yamamoto, T. Ando, and Y. Ishikawa
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 54 ページ: 122-128
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2014.09.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional consequences of sequence variation in the pheromone biosynthetic gene pgFAR for Ostrinia moths. (2013)
  • 著者名/発表者名: Lassance, J-M., M.A. Lienard, B. Antony, S. Qian, T. Fujii, J. Tabata, Y. Ishikawa and C. Lofstedt
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 号: 10 ページ: 3967-3972
  • DOI: 10.1073/pnas.1208706110
  • 査読あり
• [雑誌論文] The brain organization of the lichen moth Eilema japonica, which secretes an alkenyl sex pheromone. (2012)
  • 著者名/発表者名: Namiki S., T. Fujii, Y. Ishikawa and R. Kanzaki
  • 雑誌名: NeuroReport 巻: 23 号: 14 ページ: 857-861
  • DOI: 10.1097/wnr.0b013e3283582007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and functional characterization of a fatty acid transport protein (FATP) from the pheromone gland of a lichen moth, Eilema (2011)
  • 著者名/発表者名: Qian, S., T.Fujii, K.Ito, R.Nakano, Y.Ishikawa
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 41 号: 1 ページ: 22-28
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2010.09.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex pheromone desaturase functioning in a primitive Ostrinia moth is cryptically conserved in congeners' genomes (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T., K.Ito, M.Tatematsu, T.Shimada, S.Katsuma, Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences US 巻: 108 号: 17 ページ: 7102-7106
  • DOI: 10.1073/pnas.1019519108
  • 査読あり
• [雑誌論文] A male-Killing Wolbachia carries a feminizing factor ana is associated with degradation of the sex-determining system of its host (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto N.T., Y.Ishikawa
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 412-415
  • DOI: 10.1098/rsbl.2011.1114
  • 査読あり
• [学会発表] アワノメイガ類にオスの性フェロモンは本当にあるのか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本雅信・藤井毅・石川幸男
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Type II性フェロモンを分泌するキマエホソバ（Eilema japonica）及びType Iを分泌するガ類の血液中に含まれる不飽和炭化水素の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井 毅・山本雅信・中野 亮・戎 煜・薫 双林・石川幸男
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] アメリカシロヒトリのフェロモン腺由来のエポキシ化酵素とガ類フェロモン生合成経路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井 毅・戎 煜・安藤 哲・石川幸男
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス（高知県高知市）
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 発信者の持つ11位不飽和化酵素とが類性フェロモンの多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井毅・石川幸男
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 近畿大学(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] アワノメイガ類の性フェロモン生合成に関与する不飽和化酵素遺伝子の種間比較
  • 著者名/発表者名: 藤井毅・安河内祐二、戎煜・中野亮・石川幸男
  • 学会等名: 第５７回日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部湘南キャンパス