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2017 年度 実績報告書

カイコガとその近縁種をモデルとした性フェロモン選好性の進化の遺伝子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26712027
研究機関東京大学

研究代表者

櫻井 健志  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (20506761)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード昆虫 / 性フェロモン / 生殖隔離 / カイコガ科 / フェロモン選好性
研究実績の概要

本研究で対象とするフェロモン成分であるボンビコール(BOL)、ボンビカール(BAL)、ボンビキルアセテート(Bkyl)のうち、Bkylに応答する受容体はテンオビシロカサン、イチジクカサンで見出されている。GC-EADによる解析からカイコガのオス触角はBkylに電気的応答を示すことが報告されているが、その受容体は同定されていない。そこで、本年度はカイコガのフェロモン受容体(BmOR1, 3)に加え、類似遺伝子(BmOR4, 5, 6, 9)について解析を実施したが、結果としてBkylへの応答を示す受容体の同定にはいたらなかった。
並行して、フェロモン結合タンパク質遺伝子の解析の過程で、本遺伝子のノックアウトカイコガではオス触角におけるフェロモンへの時間応答特性が野生型と比べて変化していることを見出した。さらに、この応答特性の変化により、オスカイコガのフェロモン源定位効率が低下している可能性を示唆する結果が示された。この結果は、フェロモン源への定位成功には受容体の選択性に加えて、受容細胞の時間応答特性が関与している可能性を示唆しており、フェロモン選好性の解明に向けて非常に重要な情報を得たといえる。
本課題と関連して、メスカイコガのフェロモン腺に存在する、カイコガ性フェロモンであるBOLの幾何異性体(E,E体)が、高濃度ではオスカイコガのフェロモン源定位行動を解発すること、さらに、E,E体の情報はBmOR1を介して行動を解発することを示す結果を得た。また、メスのフェロモン生合成系に関して、これまでカイコガに特有である可能性が考えられていたフェロモン腺における油滴構造が野外種にも存在することを示す結果を得て原著論文として報告した(Fujii et al., 2018 in press, J Insect Biotechnol Sericol)。

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

本年度は研究成果をより精緻にすることを目的として、研究の過程でガ類のフェロモン選好性に関与する可能性が新たに見出されたフェロモン結合タンパク質について本遺伝子のノックアウトカイコガの解析に注力した。そのため、当初計画していた項目の実施に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

本課題について1年間の研究期間延長の承認を受けており、進捗状況で示した理由で本年度中に実施にいたらなかった当初計画の項目を実施し、研究をとりまとめる計画である。また2018年4月より所属機関を移動することとなったため、2018年度前半に早急に研究環境を整備して、本課題を推進する予定である。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
本年度、研究成果を精緻なものとするためにフェロモン結合タンパク質遺伝子ノックアウトカイコガの解析を優先的に実施した。そのため当初の計画に必要であった試薬やガラス器具等の消耗品の購入を一部見送った。この理由により次年度使用額が生じた。
(使用計画)
本年度実施する予定としていた解析を次年度実施し、本課題のとりまとめを行う予定である。それらの解析に必要な消耗品の購入に主として使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Lipid droplets in the pheromone gland of wild silkmoth Bombyx mandarina2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fujii, Takeshi Sakurai, Ito K, Yokoyama T, Kanzaki R
    • 雑誌名

      Journal of Insect Biotechnology & Sericology

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 匂いセンサカイコガ開発の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志、光野秀文、神崎亮平
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 1 ページ: 641-646

  • [学会発表] 雄カイコガの触角応答キネティクスと効率的なフェロモン源探索行動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      1塩田裕介, 櫻井健志, 安藤規泰, 光野秀文, 大門高明、神崎亮平
    • 学会等名
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular and neural mechanisms underlying efficient pheromone source localization in the silkmoth Bombyx mor2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志、塩田裕介、神崎亮平
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第39回福岡大会
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo functional analysis of genes involved in sex pheromone detection in the silkmoth Bombyx mori2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai, Yusuke Shiota, Takaaki Daimon, Miwa Uchibori-Asano, Keiro Uchino, Hidefumi Mitsuno, Hideki Sezutsu, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      The joint meeting of the 33rd annual meeting of the ISCE and the 9th meeting of the APACE
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of relationship between antennal response kinetics and pheromone source localization efficiency in pheromone binding protein knockout silkmoth, Bombyx mori2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shiota, Takeshi Sakurai, Noriyasu Ando, Hidefumi Mitsuno, Takaaki Daimon, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      日本比較生理科学会第39回福岡大会

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公開日: 2018-12-17  

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