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カイコSex-lethalによる二型精子産生システムの制御機構の解明

公募研究

研究領域動物における配偶子産生システムの制御
研究課題/領域番号 16H01260
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

新美 輝幸  基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 教授 (00293712)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワードカイコ / 二型精子
研究実績の概要

本研究では、二型精子(有核精子と無核精子)という特徴的な配偶子産生制御を行うカイコを材料に、世界に先駆けて申請者がカイコにおいて発見した二型精子形成における性決定遺伝子Sex-lethal(Sxl)の新規機能の解析に焦点を絞り、配偶子産生の制御機構の分子基盤を解明する。
申請者のこれまでの研究により、カイコ(Bombyx mori)のSxl(Bm-Sxl)遺伝子について、TALENを用いて変異体を作出したところ、Bm-SxlのRNA結合ドメイン内に変異が導入された系統のホモ接合体のオスにおいてのみ、不妊となることが判明した。この不妊の原因は、無核精子形成の異常である可能性が示唆された。そこで、不妊の原因が無核精子にあることを検証するため、正常な無核精子を用いたレスキュー実験を行うこととした。カイコの三倍体のオスでは、有核精子が受精能力を喪失するものの、正常な無核精子は形成されることが知られている。この三倍体の無核精子を用いてBm-Sxl変異体のレスキュー実験を行った。コントロールとして、正常なメスに対して三倍体のオスを単独で交尾させた場合、およびBm-Sxl変異体のオスを単独で交尾させた場合は、いずれも受精はほとんど認められなかった。これに対し、まず初めに正常なメスに対して三倍体のオスを交尾させ、続いてBm-Sxl変異体のオスを交尾させた二重交尾実験では、非常に高い受精率が得られた。以上の結果より、Bm-Sxl変異体のオスの不妊の原因は無核精子の異常にあることが明らかとなった。現在、本研究成果を論文として纏める準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] カイコSxl遺伝子は無核精子形成に必須である2018

    • 著者名/発表者名
      酒井弘貴・大島宏之・由利昂大・後藤寛貴・大門高明・柳沼利信・佐原 健・新美輝幸
    • 学会等名
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 -日本蚕糸学会第88回大会-
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Sex-lethal homologues in the silkworm Bombyx mori: insight into a novel function in a unique sperm dimorphism.2017

    • 著者名/発表者名
      Niimi, T.
    • 学会等名
      50th Annual Meeting of JSDB, Symposium 10 “Germ Cell”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sex-lethal, the female-determining gene in Drosophila, is involved in apyrene sperm formation.2017

    • 著者名/発表者名
      Niimi, T.
    • 学会等名
      The international Research Symposium on “Regulation of Germ Cell Development in vivo and in vitro”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TALENを用いたBm-Sxl遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      酒井弘貴・新美輝幸
    • 学会等名
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カイコSex-lethalホモログは異型精子の一種である無核精子の形成に必須である2017

    • 著者名/発表者名
      酒井弘貴・大島宏之・由利昂大・後藤寛貴・大門高明・柳沼利信・佐原 健・新美輝幸
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2021-01-27  

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