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2014 年度 実施状況報告書

共生細菌スピロプラズマによる昆虫宿主制御の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25450492
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

陰山 大輔  独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫微生物機能研究ユニット, 主任研究員 (60401212)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードスピロプラズマ / 共生細菌 / 昆虫 / 垂直伝播
研究実績の概要

ナミヒメハナカメムシ(Orius sauteri)において垂直伝播する共生細菌スピロプラズマを液体培地中で培養することに成功し、その増殖経過を吸光度計を用いて観察した。また同様の成分を持つ固形培地(寒天培地)においてもこのスピロプラズマを増殖させることに成功し、コロニーを得ることができた。昆虫宿主において垂直伝播するような共生細菌について従来宿主体内に存在する菌体を遺伝的に均一な集団としてみなしてPCRなどによる間接的な実験しかおこなうことができなかった。今回、垂直伝播するスピロプラズマを固形培地上でコロニー形成させることができたことにより、本当の意味で遺伝的に均一な集団を作ることができ、今後の遺伝子導入などの精密な実験に用いることができると考えられる。この内容について現在原著論文を作成中である。また、増殖させたスピロプラズマの菌体からプラスミドを抽出する実験を試みたが、プラスミドを思われるバンドを確認することができなかった。このスピロプラズマがプラスミドを持っていないのか、それとも大腸菌などと比較して非常に低密度でしか保持していないのかについては不明である。更なる追試が必要と思われる。
カオマダラクサカゲロウ(Mallada desjardinsi)にオス殺しを起こすスピロプラズマについては、様々な方法で昆虫培養細胞内での増殖や液体培地での増殖を試みたが、今のところうまくいっていない。どうしてうまくいかないのかについて、より詳細な調査が必要であると思われる。
また、カオマダラクサカゲロウにおいて高頻度で感染しており垂直伝播する共生細菌リケッチアを昆虫の培養細胞内で増殖させることに成功し、現在カオマダラクサカゲロウの非感染系統への人工感染実験(マイクロインジェクション)を行っているところである。このリケッチアについても液体培地での培養が可能かどうか今後調査してみる予定である。

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

スピロプラズマ系統の準備やその培養についてはそれなりに順調に進めることができたと思われるが、プラスミドの単離についてはまだ予定通り進められおらず、今後の進捗に期待したいと考えている。

今後の研究の推進方策

今後、様々なスピロプラズマからプラスミドを単離することを試み、なるべく早めに遺伝子導入実験を進めたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

ヒメハナカメムシやクサカゲロウの飼育に必要なスジコナマダラメイガの卵の購入のタイミングが飼育の都合(昆虫の生育速度と必要な個体数の関係など)により少し後にずれ込んだため。

次年度使用額の使用計画

昨年度購入予定であったスジコナマダラメイガ卵を繰り越した予算によりすでに購入済み(2015年5月)。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Double trouble: combined action of meiotic drive and Wolbachia feminisation in Eurema butterflies2015

    • 著者名/発表者名
      Kern P, Cook JM, Kageyama D, Riegler M
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 11 ページ: 20150095

    • DOI

      10.1098/rsbl.2015.0095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 昆虫の生殖を操作する共生細菌Wolbachiaの機能と特徴2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 雑誌名

      蚕糸・昆虫バイオテック

      巻: 83 ページ: 243-249

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ワラジムシ目の体内に生息する共生微生物の多様性と機能2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 雑誌名

      日本土壌動物学会誌Edaphologia

      巻: 95 ページ: 7-14

    • 査読あり
  • [学会発表] 共生細菌による昆虫の生殖操作:そのメカニズムと生態への影響2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 学会等名
      第162回日本昆虫学会・第99回日本応用動物昆虫学会合同東海支部会,公開シンポジウム「昆虫のゲノム・発生・生態に深くかかわる共生細菌たち」
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 種子島のキタキチョウにおけるメスに偏った性比異常:ボルバキアは宿主を絶滅させるか?2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 学会等名
      日本昆虫学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-16
  • [学会発表] Mechanism of Wolbachia-induced feminizing effect in Lepidoptera2014

    • 著者名/発表者名
      Kageyama D
    • 学会等名
      8th International Wolbachia Conference
    • 発表場所
      Igls, Innsbruck, Austria
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-11
  • [学会発表] A new molecular sexing technique for butterflies – does Wolbachia really feminise genetic males in Eurema?2014

    • 著者名/発表者名
      Kern P, Kageyama D, Cook JM, Riegler M
    • 学会等名
      8th International Wolbachia Conference
    • 発表場所
      Igls, Innsbruck, Austria
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-11
  • [学会発表] 共生細菌ボルバキアによるキタキチョウのメス化と野外における性比異常2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 学会等名
      昆虫DNA研究会第11回研究集会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-18
  • [学会発表] 共生細菌ボルバキアが昆虫の生態、行動、進化に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      陰山大輔
    • 学会等名
      日本生物地理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2014-04-13 – 2014-04-13

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公開日: 2016-05-27  

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