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2010 年度 実績報告書

カメムシの光周性と休眠を支配する中枢機構

研究課題

研究課題/領域番号 20380038
研究機関京都大学

研究代表者

沼田 英治  京都大学, 理学研究科, 教授 (70172749)

研究分担者 志賀 向子  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90254383)
後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70347483)
品田 哲郎  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30271513)
キーワード昆虫 / 生理学 / 生体分子 / 脳・神経 / 遺伝子 / RNA干渉法 / 幼若ホルモン
研究概要

(1)ホソヘリカメムシのオス成虫において、概日時計遺伝子perの発現をRNA干渉法によって抑制すると、光周性が失われて短日でも生殖器官が発達した。これはメスの場合と同様であった。すなわち、perは卵巣発達等のメスに固有の機能に関わるのではなく、光周性自体に関わる可能性が支持された。
(2)ホソヘリカメムシにおいて、哺乳類型クリプトクロムの遺伝子cry-mの発現をRNA干渉法によって抑制すると、クチクラ形成を制御する概日時計は停止し、光周性が失われて短日でも生殖を開始した。この結果は、per発現を抑制した場合と同様であった。したがって、光周性に関与する概日時計はperとcry-mをともに抑制因子として持つフィードバックループからなるという光周性の時計機構についての新しい知見が得られた。
(3)チャバネアオカメムシにおいて、長日条件のアラタ体を短日条件の脳(視葉、食道下神経節を除く頭部神経節)とともに培養し、幼若ホルモン(JH)合成活性を放射化学アッセイ法により測定した結果、対照区と比べて低くなった。この結果は、脳が短日条件でアラタ体の幼若ホルモン合成を液性経路で抑制している可能性を示す。また、アラタ体へ神経線維を伸ばす脳側方部ニューロンの一部がコラゾニン陽性を示すことがわかった。
(4)チャバネアオカメムシの血リンパ中の幼若ホルモン分子を逆相LCとMSの組み合わせにより検出できることを明らかにした。しかし、血リンパ抽出物にはJH以外の多数の生体分子が含まれ、しばしば解析が困難になることもわかった。逆相LCではチャバネアオカメムシの主要なJHであるJHSB3の立体異性体を区別した解析はできなかった。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Biological activities of juvenile hormone III skipped bisepoxide in last instarnymphs and adults of a stink bug, Plautia stali2011

    • 著者名/発表者名
      Kotaki, T.
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 57 ページ: 147-152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Causal involvement of mammalian-type cryptochrome in the circadian cuticle deposition rhythm in the bean bug Riptortus pedestris2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeno, T.
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 20(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circadian clock genes period and cycle are indispensable for the photoperiodic regulation of male reproduction in the bean bug Riptortus pedestris2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeno, T.
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 57(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoperiodic diapause under control of circadian clock genes in an insect2010

    • 著者名/発表者名
      Ikeno, T.
    • 雑誌名

      BMC Biology

      巻: 8

    • 査読あり
  • [学会発表] カメムシ目昆虫におけるJHSB_3の遍在性(1)-3種の陸生カメムシの場合2011

    • 著者名/発表者名
      小滝豊美
    • 学会等名
      第55回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス(福岡市)
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] Structure determination of a new juvenile hormone from a heteropteran insect2011

    • 著者名/発表者名
      Kaihara, K.
    • 学会等名
      The 3th International Conference of the OCU advanced Research Institute for Natural Science and Technology
    • 発表場所
      大阪市立大学学術情報総合センター(大阪市)
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] Molecular mechanisms underpinning seasonal adaptation of the bean bug2011

    • 著者名/発表者名
      Goto, S.G
    • 学会等名
      The 15th Osaka City University International Conference on Spin Chemistry and Dynamic Molecular Science & Research Meeting of Dynamic Molecular Devices
    • 発表場所
      大阪市立大学学術情報総合センター(大阪市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-25
  • [学会発表] Structure determination of a new juvenile hormone from a heteropteran insect2010

    • 著者名/発表者名
      Kaihara, K.
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-14
  • [学会発表] ホソヘリカメムシの光周性を制御する概日時計遺伝子2010

    • 著者名/発表者名
      池野知子
    • 学会等名
      第17回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場・井深大記念ホール(東京都)
    • 年月日
      2010-11-21
  • [学会発表] カメムシ由来新規幼若ホルモンの類縁体合成と変態阻害活性評価2010

    • 著者名/発表者名
      貝原加奈子
    • 学会等名
      第30回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学学術交流会館(堺市)
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] カメムシ由来新規幼若ホルモンの類縁体合成と構造活性相関2010

    • 著者名/発表者名
      貝原加奈子
    • 学会等名
      第54回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(甲府市)
    • 年月日
      2010-10-24
  • [学会発表] チャバネアオカメムシにおける幼若ホルモン合成の光周期による調節2010

    • 著者名/発表者名
      松本圭司
    • 学会等名
      社団法人日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京都)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] ホソヘリカメムシの概日時計遺伝子は光周性機構のどこに関与するか2010

    • 著者名/発表者名
      池野知子
    • 学会等名
      社団法人日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学教養学部(東京都)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] 概日時計遺伝子によって制御されるホソヘリカメムシの光周性2010

    • 著者名/発表者名
      後藤慎介
    • 学会等名
      日本昆虫学会第70回大会
    • 発表場所
      山形大学農学部(鶴岡市)
    • 年月日
      2010-09-19
  • [学会発表] 昆虫の光周性と概日リズムの振動・光同調機構2010

    • 著者名/発表者名
      沼田英治
    • 学会等名
      第16回日本光生物学協会年会シンポジウム「光と生物リズム」
    • 発表場所
      大阪大学医学系研究科(吹田市)(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-10

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公開日: 2012-07-19  

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