Genetic background related to a saltatorial divergence of sex pheromone communication in mealybugs with an unusual genome system, paternal genome elimination

ミカンコナカイガラムシＰｌａｎｏｃｏｃｃｕｓ　ｃｉｔｒｉのフェロモンはシクロブタン環を含むモノテルペノイドであるのに対し、近縁種のニセミカンコナカイガラムシＰ．　ｍｉｎｏｒのフェロモンはこの環状構造が開裂したラバンズロール様の骨格を持つ。前年度までに、これらの交雑体は両方のフェロモン成分を生産し、その生合成はひとつの主要遺伝子により制御されることが示された。今年度は、両方のフェロモン成分を生産する交雑個体を選抜し、ニセミカンコナカイガラムシと戻し交雑することを10世代以上繰り返した。この戻し交雑においては、両方のフェロモン成分を生産する個体と非環状のフェロモン成分のみを生産する個体が必ず現れた。10世代以上の選抜により、これらの戻し交雑個体のゲノムは、フェロモン生産性に関する遺伝子を除き、９９％以上がニセミカンヒメコナカイガラのものに置換されていると考えられる。そこで、これらの交雑個体のフェロモン成分をガスクロマトグラフィーで測定するとともに、フェロモン生産時に発現している全ＲＮＡを抽出し、次世代シーケンス技術を用いたトランスクリプトーム解析を実施した。フェロモン生産性の異なる交雑個体間での発現量が異なるリードをスクリーニングすることにより、フェロモン生産性に関与する遺伝子の候補を選定することができると考えられる。また、フェロモン前駆体および関連成分として、様々なシクロブタン環を含むモノテルペンアルコール等を合成し、生化学実験に必要とされる標準物質を作成した。

ミカンコナカイガラムシＰｌａｎｏｃｏｃｃｕｓ　ｃｉｔｒｉのフェロモンはシクロブタン環を含むモノテルペノイドであるのに対し、近縁種のニセミカンコナカイガラムシＰ．　ｍｉｎｏｒのフェロモンはこの環状構造が開裂したラバンズロール様の骨格を持つ。前年度までに、これらの交雑体は両方のフェロモン成分を生産し、その生合成はひとつの主要遺伝子により制御されることが示された。今年度は、両方のフェロモン成分を生産する交雑個体を選抜し、ニセミカンコナカイガラムシと戻し交雑することを10世代以上繰り返した。この戻し交雑においては、両方のフェロモン成分を生産する個体と非環状のフェロモン成分のみを生産する個体が必ず現れた。10世代以上の選抜により、これらの戻し交雑個体のゲノムは、フェロモン生産性に関する遺伝子を除き、９９％以上がニセミカンヒメコナカイガラのものに置換されていると考えられる。そこで、これらの交雑個体のフェロモン成分をガスクロマトグラフィーで測定するとともに、フェロモン生産時に発現している全ＲＮＡを抽出し、次世代シーケンス技術を用いたトランスクリプトーム解析を実施した。フェロモン生産性の異なる交雑個体間での発現量が異なるリードをスクリーニングすることにより、フェロモン生産性に関与する遺伝子の候補を選定することができると考えられる。また、フェロモン前駆体および関連成分として、様々なシクロブタン環を含むモノテルペンアルコール等を合成し、生化学実験に必要とされる標準物質を作成した。