2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Genetic bases for the evolution of complex adaptive traits |
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| Project/Area Number |
22128005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤原 晴彦 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (40183933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 寛 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 名誉教授 (60116663)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 擬態 / 紋様形成 / シロオビアゲハ / カイコ変異体 / ベイツ型擬態 / ゲノム解析 / 幼虫斑紋 / 蛹保護色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体表の紋様や体色によって捕食者を攪乱する擬態は広範な生物種に認められるが、その形成メカニズムはほとんどわかっていない。鱗翅目昆虫の4つの擬態紋様システム（①アゲハ科幼虫の斑紋形成・切替えと食草適応、②アゲハ蛹体色の環境応答的変化、③シロオビアゲハのベイツ型擬態、④カイコ幼虫斑紋変異系統）に着目し、次世代ゲノム解析技術と分子遺伝学的な手法を組み合わせ、擬態の責任遺伝子と制御機構、さらには擬態の成立・進化機構を明らかにすることを目的として、当該年度に下記の成果を得た。
研究１：擬態紋様形成の原因遺伝子の特定（１）カイコ斑紋変異系統の責任遺伝子：コブ系統(K)の原因遺伝子がWnt1シグナルによって制御されていること、さらにコブ原因領域において特殊な染色体異常が生じていることを明らかにした。（２）シロオビアゲハのベイツ型擬態の責任遺伝子Hの同定：第25常染色体上の120kbを超える領域が原因領域として同定され、擬態型と非擬態型の2種類の染色体に分かれていること、さらにそれらが古い時代に染色体逆位によって固定されてきたことを示した。さらに原因領域には3種類の遺伝子が含まれ、そのうちの一つ擬態型dsxを新規の機能解析手法によりノックダウンすることにより擬態形質が失われることが示された。
研究２：擬態紋様形成を制御する遺伝子ネットワークの解明（１）アゲハ蛹体色の環境応答的切替えの制御機構：シロオビアゲハの蛹体色変動の発生過程を詳細に観察するとともに、茶色蛹を誘導する上位の神経ペプチドの分子量を推定することに成功した。
研究３：擬態紋様の成立と進化プロセスの理解（１）シロオビアゲハ翅紋様の収斂的進化：シロオビアゲハの色素形成において、擬態型雌と非擬態型雌の白色領域で使用されている色素と色素合成系が異なっていることを、分子生物学的手法を用いて明らかにした。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
東京大学大学院新領域創成科学研究科 先端生命科学専攻 遺伝システム革新学分野
http://www.idensystem.k.u-tokyo.ac.jp/index.htm
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[Journal Article] A genetic mechanism for female-limited Batsian mimicry in Papilio butterfly.2015
Author(s)
Nishikawa H., Iijima T., Kajitani R., Yamaguchi J., Ando T., Suzuki Y., Sugano S., Fujiyama A., Kosugi S., Hirakawa H., Tabata S., Ozaki K., Morimoto H., Ihara, K. Obara M., Hori H., Itoh T. and Fujiwara H
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 47
Pages: 405-409
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification of two juvenile hormone inducible transcription factors from the silkworm,2015
Author(s)
Hitoshi Matsumoto, Chihiro Ueno, Yuki Nakamura, Terunori Kinjoh, Yuka Ito, Sachiko Shimura, Hiroaki Noda, Shigeo Imanishi, Kazuei Mita, Fujiwara Haruhiko, Kiyoshi Hiruma, Tetsuro Shinoda, and Manabu Kamimura
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Journal Title
J. Insect Physiol.
Volume: 80
Pages: 31-41
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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