単為生殖虫を標的としたゲノム編集法の確立とそれに基づく昆虫細胞内共生系の基盤解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15067
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 昆虫科学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 中鉢 淳 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (40332267)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: アブラムシ / 遺伝子機能解析 / RNA干渉 / 共生 / 菌細胞 / ブフネラ

研究成果の概要

アブラムシは悪名高い農業害虫であると同時に、多くの興味深い生命現象を示す重要なモデル生物でもある。本研究では、アブラムシにおける高効率な遺伝子機能解析を実現するため、CRISPR/Cas9システムに基づき、単為生殖虫を標的としたゲノム編集法の確立を目指した。結果として、この試みは奏功しなかったものの、RNA干渉法を改良することで、細菌との共生現象に関わると目されるmRNAの有意な減少と、表現型への影響を確認することに成功した。

自由記述の分野

進化学、共生生物学、昆虫学、微生物学、植物保護学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲノム解析やトランスクリプトーム解析などにより、多様な生命現象に関与すると推察されるアブラムシ遺伝子の知見は蓄積したものの、アブラムシではRNA干渉の効果が低く、遺伝子改変の系も存在せず、その機能解析の進展を妨げていた。先ごろ（2019年4月）有性生殖卵を用いたゲノム編集の成功例が報告され、今後の展開が見込まれるが、多くの時間と労力を要する煩雑な手法であるとの問題が残る。今回のRNA干渉効率の改善は、簡便で効果的な遺伝子機能解析を可能とし、選択性が高く安全な害虫防除法の開発など、アブラムシ研究の発展に寄与すると期待される。