2015 Fiscal Year Annual Research Report
性的二型を示すカイガラムシの変態の進化およびホルモンによる制御機構の解明
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14F04402
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三浦 健 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60219582)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VEA ISABELLE 名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | カイガラムシ / 性的二型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カイガラムシのオスは幼虫および擬蛹と呼ばれる時期を経て有翅成虫へ成長する一方、メスは幼虫から直接、翅（はね）のない成虫になる。このようにカイガラムシは発育において性的二型を示し、雌雄で外部形態が全く異なっている。一般的に昆虫の変態は脱皮ホルモンと幼若ホルモン (JH) によって制御されることが知られているが、カイガラムシの特殊な発育様式を制御する内分泌機構は不明である。そこで、カイガラムシの性的二型を制御する分子基盤について、内分泌的な観点から明らかにすることを目的とした。平成27年度の研究実績は以下の通りである。
【ホルモンシグナリング遺伝子のcDNA単離および発現解析】前年度の研究でcDNAの部分配列を明らかにしたJHシグナリング因子について、RACE法によってcDNA全長の塩基配列を解読し、いくつかの因子については選択的スプライシングによって生じるアイソフォームの存在を見出した。各アイソフォームについて、発育に伴う発現変動を定量PCR法によって調べたところ、いくつかの因子が性特異的に発現することが判明し、アイソフォーム間で機能の異なることが示唆された。
【ホルモンシグナリング遺伝子の機能解析】フジコナカイガラムシで遺伝子機能解析を実施することを目的として、二本鎖RNAの注射によりノックダウンを引き起こすRNAi法を試みた。注射に用いる昆虫の発育段階や二本鎖RNA濃度について条件検討を重ねたが、今のところ効果的なノックダウンは確認されていない。
【JHシグナリング因子の網羅的解析】フジコナカイガラムシにおいてJHシグナリングに関わる因子を新たに同定することを目的として、JH処理後の個体および未処理の個体におけるトランスクリプトーム解析に着手した。現在、シーケンシングで得られたデータを解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、カイガラムシの特殊な変態と性的二型を制御する分子基盤について、内分泌的な観点から明らかにすることを目的としている。研究成果の各項目に対する達成度は以下の通りである。
【ホルモンシグナリング遺伝子のcDNA単離および発現解析】上記のように、これまでに複数のホルモンシグナリング遺伝子についてcDNA全長の塩基配列を解読した上、アイソフォーム間で機能の異なることを示唆する結果を得た。このように、当初の計画通りに研究を進めることができた。
【ホルモンシグナリング遺伝子の機能解析】上記のようにフジコナカイガラムシにおいて、二本鎖RNAの注射によりノックダウンを引き起こすRNAi法を試み、条件検討を重ねている。このように、現在のところ成功には至っていないものの、当初計画していた内容の研究を進めることはできた。
【JHシグナリング因子の網羅的解析】平成27年度の研究ではトランスクリプトーム解析に着手し、JHによって発現誘導される因子を新たに同定することを試みた。フジコナカイガラムシは体サイズが小さいため、トランスクリプトーム解析に必要なRNAサンプルを調製するのに時間を要したが、予定通りにRNAサンプルを調製し、解析に供することができた。
以上のように、当初の研究目的は十分に達成され、研究が順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を踏まえ、次年度は以下のような推進方策を考えている。
【ホルモンシグナリング遺伝子の機能解析およびプロモーター解析】引き続き、RNAi法の条件検討を重ねる予定である。また今までに同定されたホルモンシグナリング遺伝子のうち、オス特異的に発現する転写因子に着目し、その発現制御機構を明らかにするためにプロモーター解析を実施する予定である。
【JHシグナリング因子の網羅的解析】平成27年度の研究で着手したトランスクリプトーム解析のデータ解析を引き続き進めて、新規のJH誘導性因子を同定する予定である。
【結果の総括】これまでに得られた成果をまとめて、学会での発表および論文投稿を行っていく。
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Research Products
(4 results)
