シオカラトンボのUV反射Waxの解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26660276
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 二橋 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (50549889)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: シオカラトンボ / 体表微細構造 / 紫外線反射 / 構造色 / 体色変化

研究実績の概要

日本人になじみの深いシオカラトンボは、成熟過程でオスが麦わら色から水色へと変化する。2015年度までに、オスが水色になる過程で表面の微細構造が劇的に変化し、同時に強い紫外線反射能と撥水性を持つようになること、微細構造はWax様物質の分泌により生じることが明らかになっていた。Waxの分泌は雌雄だけでなく、背側と腹側でも差があり、オスでは背側でWax分泌と紫外線反射が強いのに対して、メスでは腹側でWax分泌と紫外線反射が強くなる傾向が確認された。近縁種で日陰を好むオオシオカラトンボではメスではWax分泌と紫外線反射が見られないことから、Wax分泌はトンボの生息環境や生態と密接な関係があることが示唆された。また、シオカラトンボの雌雄の背腹およびWaxをまとう他の種類でWaxの同定を試みた結果、全部で7種類の混合であることが確認された。興味深いことに、シオカラトンボのオス背側に多いWaxはメスや他の種類では見られないことが明らかになった。2016年度は、共同研究によりこのWaxの合成を行ったところ、1種類のWax合成品でも高い紫外線反射能と撥水性を有することが明らかになった。合成品は、結晶化させる方法によって表面構造が変化するが、滴下させた場合が生体に最も近い特徴を持つことが確認された。また、オスとメスおよび通常メスとオス型メスのRNAseq解析から、オスの背側に特徴的なWax生産に関わる候補遺伝子を複数同定することに成功し、特に差のある遺伝子を1種類特定することに成功した。

備考

研究成果の一部は、今年度特許出願を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Electroporation-mediated RNA interference reveals a role of multicopper oxidase 2 gene in dragonfly’s cuticular pigmentation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okude G., Futahashi R., Kawahara-Miki R., Yoshitake K., Yajima S., Fukatsu T.
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s13355-017-0489-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Color vision and color formation in dragonflies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Futahashi R.
  • 雑誌名: Current Opinion in Insect Science 巻: 17 ページ: 32-39
  • DOI: 10.1016/j.cois.2016.05.014
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular basis of insect colors and patterns. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukatsu T., Futahashi R.
  • 雑誌名: Current Opinion in Insect Science 巻: 17 ページ: vi-viii
  • DOI: 10.1016/j.cois.2016.08.004
• [雑誌論文] Odonata (dragonflies and damselflies) as a bridge between ecology and evolutionary genomics. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bybee S., Cordoba-Aguilar A., Duryea M.C., Futahashi R., Hansson B., Lorenzo-Carballa M.O., Schilder R., Stoks R., Suvorov A., Svensson E.I., Swaegers J., Takahashi Y., Watts P.C., Wellenreuther M.
  • 雑誌名: Frontiers in Zoology 巻: 13 ページ: 46
  • DOI: 10.1186/s12983-016-0176-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] トンボの体色変化と体色多型. (2017)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: Masaki-Kinen Symposium
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2017-03-30 – 2017-03-30
  • 招待講演
• [学会発表] トンボの色覚と体色の多様性. (2017)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第87回大会
  • 発表場所: 筑波産学連携支援センター（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2017-03-21 – 2017-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] トンボの色覚と体色の多様性に関わる分子機構. (2016)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-02 – 2016-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms underlying color polymorphisms in dragonflies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Futahashi R., Fukatsu T.
  • 学会等名: 日本動物学会第87回大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • 年月日: 2016-11-17 – 2016-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] 多彩なトンボの世界. (2016)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: 2016年度 里地里山学講座
  • 発表場所: 鶴岡市自然学習交流館ほとりあ（山形県鶴岡市）
  • 年月日: 2016-10-15 – 2016-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular bases underlying the diversity of color pattern and color vision in dragonflies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Futahashi R., Fukatsu T.
  • 学会等名: XXV International Congress of Entomology
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2016-09-27 – 2016-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トンボの色覚と体色形成に関わる分子基盤. (2016)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: 生物資源ゲノム解析拠点シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms underlying color vision and color formation in dragonflies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Futahashi R.
  • 学会等名: 「日本の蝶コレクション」記念 国際研究集会
  • 発表場所: 中部大学（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2016-08-01 – 2016-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] トンボの色のひみつ. (2016)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮
  • 学会等名: 産総研東北センター一般公開2016
  • 発表場所: 産総研東北センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-07-30 – 2016-07-30
  • 招待講演
• [図書] ぜんぶわかる！ トンボ (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾園暁・二橋亮
  • 総ページ数: 68
  • 出版者: ポプラ社
• [備考] 二橋亮 研究業績
  • URL: https://sites.google.com/site/ryofutahashi/home/japanese?pli=1
• [備考] 産業技術総合研究所 深津研究室 メンバー紹介 二橋亮
  • URL: https://staff.aist.go.jp/t-fukatsu/Futahashi%20right.html