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インドや東南アジアなどで飼育されている家畜昆虫エリサン(Samia ricini)の主な食餌植物はヒマ(Ricinus communis)である。一 方、エリサンの野生種であるSamia canningiや近縁種シンジュサン(Samia cynthia)は、シンジュ(Ailanthus altissima)を主な寄主植物とする。これら野生種は、ヒマに寄生することはなく、ヒマ葉を与えても成長できずに死亡する。エリサンは、数百年から数千年にわたる家畜化の過程で、シンジュからヒマへの食草転換を起こしたと推定される。本研究では、エリサンのヒマ食性の遺伝子基盤を調べており、今年度は、ヒマ葉に含まれるアルカロイドに対して、エリサンがなぜ中毒を起こさないか、その耐性について解析した。
ヒマの葉には、ピリドンアルカロイドの一種であるリシニンricinineが多量に含まれる。リシニンは広範囲の昆虫に対して強い殺虫活性を示す。実際に、ヒマ葉とシンジュ葉が含有するリシニン量をHPLCで比較した結果、ヒマ葉は乾物重で約1900ppmのリシニンを含有していたのに対して、シンジュ葉には検出限界以下の量しかなかった。この顕著な差異から、エリサンは何らかの機構でリシニンへの耐性を獲得していると考えられる。 そこで、ヒマ育のエリサン5齢幼虫の糞に含まれるリシニンをHPLCで定量したところ、ヒマ葉のリシニン含量の約20%にまで低下していた。この差分に相当するリシニンが、エリサン幼虫の組織に蓄積しているか否かを調べたところ、血液や各内臓組織のリシニン含量は、いずれもヒマ葉のそれの100分の1未満だった。したがって、エリサンはリシニンを体内、特に消化管において分解している可能性が高い。前年の結果と合わせると、ヒマ育のエリサンの中腸で特異的に発現上昇する遺伝子の産物がリシニンの解毒に関与していることが推定される。
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