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2011 年度 実績報告書

甲虫の角(ツノ)形成遺伝子ネットワークの進化メカニズムの解明

公募研究

研究領域複合適応形質進化の遺伝子基盤解明
研究課題/領域番号 23128505
研究機関名古屋大学

研究代表者

新美 輝幸  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (00293712)

キーワードカブトムシ / ツノ形成 / 進化
研究概要

カブトムシおよびオオツノコクヌストモドキのツノ形成遺伝子の候補として、性的二型形成を司る性決定遺伝子doublesex(dsx)に着目した。RT-PCR法およびRACE法を用い全長cDNAの配列を決定した。その結果、いずれの昆虫においても、雌特異的なdsxには複数のスプライシングバリアントが存在するのに対し、雄特異的なdsxは雌のみがもつエクソンを欠失したバリアントであることが明らかとなった。さらに、雌雄で共通して発現するスプライシングバリアントが複数存在することが判明した。つぎに、各エクソンに特異的な配列にもとづき二本鎖RNAを合成し、larval RNAi法により機能解析を行った。その結果、いずれの昆虫においても雌雄共に同様の表現型が観察された。カブトムシの場合、性的二型を示すツノ、表皮表面構造、内部生殖器および交尾器についてRNAiによる表現型を観察した結果、交尾器以外は雌雄中間型の形態を示し、交尾器では雌に近い形態となることが判明した。また、オオツノコクヌストモドキの場合、頭部の性的二型形質である大顎、頬およびツノ様突起についてRNAiによる表現型を観察した結果、いずれも雌雄中間型の形態を示すことが判明した。以上の結果より、これらの昆虫がもつ性的二型形質は、まず雌雄に共通した未発達な状態の形態が獲得され、つぎに性決定遺伝子の制御を受け、雄型のDsxがより発達した形態の形成を促進し、逆に雌型のDsxがその形成を抑制することにより、雌雄で顕著に異なる形態が獲得されたと推察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点などはなく、当初の計画通りおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

特に研究遂行上の問題点は現時点ではないため、予定通り研究計画を進める予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] カブトムシdoublesexの性特異的アイソフォームの同定と機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      中田萌・針谷綾音・伊藤佑太・柳沼利信・新美輝幸
    • 学会等名
      平成24年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第82回通常総会-
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス文系地区(福岡県)
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] オオツノコクヌストモドキにおける性決定遺伝子doublesexの発現および機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      石黒真以・西河秀人・岡田賢祐・宮竹貴久・柳沼利信・新美輝幸
    • 学会等名
      平成24年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第82回通常総会-
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス文系地区(福岡県)
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] Larval RNAi法を用いたカブトムシdoublesex遺伝子の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      昆虫ワークショップ2011東北
    • 発表場所
      ZAOセンタープラザ(山形県)
    • 年月日
      2011-10-14
  • [学会発表] Control of sexual dimorphism by the doublesex gene in horned beetles2011

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      Sixth International Symposium on Molecular Insect Science
    • 発表場所
      NH Grand Hotel Krasnapolsky, Amsterdam, The Netherlands(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-04
  • [学会発表] Towards the understanding of the molecular mechanism of horn formation in the Japanese rhinoceros beetle, Trypoxylus dichotomus2011

    • 著者名/発表者名
      新美輝幸
    • 学会等名
      日本進化学会第13回大会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-30

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公開日: 2013-06-26  

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