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テントウムシに関連した擬態斑紋をもたらすゲノム・遺伝子相関の解明

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 26113708
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードテントウムシ / 斑紋 / 擬態
研究実績の概要

本研究は、ナミテントウの極めて多様性に富む斑紋多型およびテントウムシに関連した擬態斑紋に着目する。研究材料には、各種テントウムシおよびテントウムシとは独立に擬態斑紋を獲得したテントウノミハムシを用いる。申請者らが世界に先駆けてナミテントウにおいて同定した翅全体の斑紋パターンを決定する転写因子(斑紋プレパターン遺伝子)に焦点を絞り、材料に用いる昆虫の利点や申請者らがこれまでに確立した遺伝子機能解析法を活かし、擬態斑紋がもたらされたゲノム・遺伝子相関を解明することを目的とする。 新学術領域研究「ゲノム支援」により解読したナミテントウのドラフトゲノム情報に基づき、矢野班との共同研究により遺伝子モデルを構築した。また、ナミテントウにおいてTALENによるゲノム編集技術を確立した。
斑紋パターン形成メカニズムを理解するため、蛹期の初期、中期、後期の前翅原基を材料に将来黒色になる領域と赤色になる領域をくり抜き、RNA-seq法を用いて網羅的な比較トランスクリプトーム解析を新学術領域研究「ゲノム支援」のサポートにより行った。RNA抽出のサンプルとし、統計的に発現量に有意差のある遺伝子をリストアップするため、biological replicateは3サンプル準備した。合計18のライブラリーを作製し、HiSeq 2500を用いて100 bp Paired End の条件でシークエンスを行ったところ、各サンプルにつき15~81 M readの配列を得ることができた。今後は、矢野班の協力のもとナミテントウゲノム概要配列へのマッピングを行い、赤色領域と黒色領域で発現差のある遺伝子を網羅的にリストアップする。さらに、larval RNAi法による機能解析スクリーニングを行い、斑紋プレパターン遺伝子の発現制御遺伝子及び標的遺伝子を同定することを目指す。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Knockout of a transgene by transcription activator-like effector nucleases (TALENs) in the sawfly, Athalia rosae (Hymenoptera) and the ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera)2016

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama M, Yatomi J, Sumitani M, Takasu Y, Sekiné K, Niimi T, Sezutsu H
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 25(1) 号: 1 ページ: 24-31

    • DOI

      10.1111/imb.12195

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new molecular technique for determining the sex of Harmonia axyridis.2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh H, Nishikawa H, Sahara K, Yaginuma T, and Niimi, T.
    • 雑誌名

      J. Insect Biotechnol. Sericol

      巻: 84 ページ: 9-15

    • NAID

      130005093241

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishment of transgenic lines for jumpstarter method using a composite transposon vector in the ladybird beetle, Harmonia axyridis.2014

    • 著者名/発表者名
      Kuwayama, H, Gotoh, H, Konishi, Y, Nishikawa, H, Yaginuma, T and Niimi, T
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 号: 6 ページ: e100804-e100804

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0100804

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ナミテントウにおける色素輸送ABCトランスポーター遺伝子群の同定と機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      辻知広・後藤寛貴・森田慎一・新美輝幸
    • 学会等名
      平成29年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第87回大会-
    • 発表場所
      農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター本館, 茨城県つくば市
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 鞘翅目昆虫の遺伝子ノックアウト:ナミテントウの場合2016

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      第87回日本動物学会沖縄大会 シンポジウム「昆虫ゲノム編集の進展」
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター, 沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体細胞ゲノム編集を利用したテントウムシの模様形成解析の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      安藤俊哉・新美輝幸
    • 学会等名
      第二回 ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター, 愛知県岡崎市
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非モデル昆虫ナミテントウにおけるTALENを用いたゲノム編集技術の確立2016

    • 著者名/発表者名
      彌富丈一郎・柳沼利信・新美輝幸
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第86回大会-
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス, 京都府京都市
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナミテントウにおける色素輸送に関わるABCトランスポーター遺伝子群の同定2015

    • 著者名/発表者名
      辻知広・後藤寛貴・柳沼利信・新美輝幸
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第71回・東海支部第67回 研究発表会ならびに特別講演会
    • 発表場所
      信州大学理学部 C 棟大会議室, 長野県松本市
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナミテントウにおけるTALENを用いたゲノム編集技術の確立2015

    • 著者名/発表者名
      彌富丈一郎・畠山正統・新美輝幸
    • 学会等名
      第5回アブラムシ研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター,愛知県岡崎市
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナミテントウ斑紋多型現象解明へのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      第1回 Evolution 研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学理学研究科附属菅島臨海実験所, 三重県鳥羽市
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫の形作りの秘密を探る2014

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      あいちサイエンス・コミュニケーションネットワーク事業 名古屋大学出前授業 in 豊橋
    • 発表場所
      豊橋市自然史博物館, 愛知県豊橋市
    • 年月日
      2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カメノコテントウの休眠覚醒に伴って変化するタンパク質の同定2014

    • 著者名/発表者名
      平田隼也・森仁志・大場裕一・柳沼利信・新美輝幸
    • 学会等名
      本蚕糸学会中部支部第70回・東海支部第66回 研究発表会ならびに特別講演会
    • 発表場所
      岡谷商工会議所 大ホール, 長野県岡谷市
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非モデル昆虫の遺伝子機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      日本アブラムシ研究会 第4回研究集会・基調講演
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター, 愛知県岡崎市
    • 年月日
      2014-08-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Wing color pattern formation in ladybird beetles2014

    • 著者名/発表者名
      Teruyuki Niimi
    • 学会等名
      The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center, Osaka, Osaka
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-12-27  

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