研究課題
カイコ(Bombyx mori)は桑葉のみを食餌とする単食性の昆虫である。桑葉にはデオキシノジリマイシンなどの糖類似アルカロイドが多量に含まれており、通常の動物には毒性を示す。カイコは、β-フルクトフラノシダーゼを中腸で大量発現することにより、桑葉を食餌として栄養を摂取できるようになった、という仮説を検証するため、クワではなくガジュマルなどイチジク属の植物に寄生する近縁種、イチジクカサンTrilocha varians(カイコガ科)やテンオビシロカサンErnolatia moorei(同)などからβ-フルクトフラノシダーゼ遺伝子を単離した。イチジクカサンではカイコに比べると中腸のβ-フルクトフラノシダーゼ活性は非常に低く、β-フルクトフラノシダーゼmRNAの発現も低レベルであった。したがって、カイコガ科のなかでクワ食の昆虫が進化する際に、β-フルクトフラノシダーゼの転写量の増加が起きたと想像された。また、カイコのGb系統は、桑葉中に含まれるフラボノイドの一種、ケルセチンから特殊な配糖体を合成し、繭に蓄積させる。今年度、このGbの原因遺伝子のクローニングに成功した。一方、カイコにはクワ以外の植物を食ってしまう行動異常の変異体がある。本研究では、Beet feeder(Bt)、soft and pliable (spli)、Np Non-preference)、NP-A4などの変異体のポジショナルクローニングを試みた。その結果、Z染色体の染色体異常系統を利用することにより、Btおよびspliの原因遺伝子を明らかにすることに成功した。これは単食性の昆虫の食性遺伝子のクローニングとして初めてのものである。
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