| 研究課題/領域番号 |
17K19264
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
沼田 英治 京都大学, 理学研究科, 教授 (70172749)
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| 研究分担者 |
神戸 崇 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 学術研究員 (40648739)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 昆虫 / 生理学 / 時間生物学 / 光周性 / 季節適応 / アブラムシ |
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| 研究実績の概要 |
【RNA干渉による時計遺伝子の発現抑制】時計遺伝子periodおよびcycleの二本鎖RNAを３齢幼虫の腹部に注射したが、子の生殖型への明瞭な影響はみられず、対象とする遺伝子の発現量にも明瞭な減少は見られなかった。したがって、本種において、この方法によるRNA干渉は有効でないことがわかった。
【季節タイマーの生理学的解析】季節タイマーの持続期間は世代数ではなく日数で決まる。その進行速度は温度の影響を受けるが、光周期の影響を受けないということを原著論文として発表した。
【トランスクリプトーム解析】季節タイマーがはたらいている時と切れた後とで発現量が異なる遺伝子を探ることを目的とし、実験室で生まれた幹母の次の世代と、実験室で単為生殖を数年間繰り返した後の世代を、それぞれ長日および短日において飼育し、羽化後に頭部からRNAを抽出した。このTotal RNAからmRNAを抽出し、次世代シーケンサーによって100bpの長さの配列情報を各サンプル約5000万本得た。
【季節タイマーの生態的意義の検証】「季節タイマーは秋に産むべき両性生殖型を春に誤って産むことを防ぐ」という仮説を検証するために、本来の生息地、札幌における検証実験に先立って、京都で予備的な実験を行った。実験室で単為生殖によって世代を繰り返すことで季節タイマーが切れて、短日のもとで両性生殖型を産むようになったアブラムシを、２～５月のさまざまな時期に自然の日長と温度において飼育した。これらの虫の多くは羽化後に両性生殖型を産み、４月下旬の自然の日長と温度のもとで育った個体も雄を産んだ。これは上記の仮説を支持する結果である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
季節タイマーの生理学的性質の論文を発表し、トランスクリプトーム解析も開始した。また、季節タイマーの生態的意義の検証について明瞭な成果が得られた。しかし、当初計画していたRNA干渉による時計遺伝子の発現抑制ができていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
RNA干渉については、さらに方法を検討するが、これができない場合も想定した研究計画の見直しが必要である。エピジェネティックな変化の定量やその薬理学的な抑制などの方法を重視する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
【理由】RNA干渉の方法が確立できなかったために、それを本格的に実行するための物品費、およびトランスクリプトーム解析がやや遅れたことによる「その他」経費の使用が予定より少なくなった。
【使用計画】当初の計画よりも、エピジェネティックな変化の定量やその抑制に力を入れることになり、さらに円滑な研究の遂行のために１名の博士研究員を雇用するので、次年度使用額は物品費と人件費として使用していく計画である。
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