昆虫共生器官の形態形成機構および進化発生的起源の解明

阐明昆虫共生器官的形态发生机制和进化发育起源

• 批准号: 20J21460
• 负责人: 大石 紗友美
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21460/
• 关键词: 共生細菌; 昆虫; カメムシ; 腸内細菌; 腸内共生; 内臓筋; 変態; labial; 共生器官; 形態形成; 変態関連遺伝子; Labial

本年度は主に以下の３点について研究を進行した。１，内臓筋による盲嚢配置機構：チャバネアオカメムシ成虫の共生器官は、主管の周りに細菌の詰まった盲嚢が4列に配置する特徴的な構造を示す。前年度までの研究により、内臓筋が盲嚢の配置を規定する可能性が示唆された。本年度はそれらの成果をまとめてmBioに論文投稿し、受理された。２，変態関連遺伝子による共生器官の形態と機能変化：チャバネアオカメムシの共生器官は、幼虫から成虫になる過程でダイナミックな形態変化を呈する。前年度までの研究により、その形態変化は変態関連遺伝子によって制御されることが示された。また、カメムシを標的とした遺伝子発現解析の結果から、形態変化に伴い食物の消化に関わる機能も変化することが示唆された。本年度は、共生細菌の遺伝子発現に注目したところ、成虫体内ではメチオニンやシステインといった含硫アミノ酸の合成が盛んになっていることが明らかになった。特にシステインは、雌成虫が盛んに産生する卵の卵殻部分の主要構成アミノ酸であることが判明した。それらの結果より、カメムシの成長および変態に伴い、共生器官のみならず共生細菌の機能も変化して、カメムシの繁殖を支えている可能性が示唆された。以上の成果は論文投稿中である。３，共生細菌の分解吸収制御機構：前年度までの研究により、Hox遺伝子labialが共生器官直前に位置するM4bで特異的に発現し、共生細菌の消化のための遺伝子発現制御をおこない、カメムシの成長に必要な栄養獲得に関与する可能性が示唆された。本年度は細菌消化により獲得される栄養素の同定と論文執筆に注力した。

This year, the main に に focuses on the following three <s:1> points of に に て て て research を for <s:1> た. 1, routine in jin に よ る blind 嚢 configuration mechanism: チ ャ バ ネ ア オ カ メ ム シ adult の は symbiotic organs, competent の weeks り に bacteria の wall ま っ た blind 嚢 が four columns に configuration す る 徴 を shown す な structure. The previous year 's まで まで study によ まで and the possibility of が regulations on the configuration of the が blind sac of the internal tendons が indicated された. This year 's それら それら <s:1> achievements をまとめてmBioに paper submission それら, accepted された. 2, masato - state heritage 伝 son に よ る と の form symbiotic organs function variations: チ ャ バ ネ ア オ カ メ ム シ の は symbiotic organs, larva か ら adult に な る process で ダ イ ナ ミ ッ ク な morphology variations を show す る. The previous year 's まで まで research on によ まで and そ shows that the relationship between the morphological changes of そ and the changes is related to the 伝 offspring によって control される される とが とが. ま た, カ メ ム シ を mark と し た posthumous son 伝 発 now analytical results の か ら, morphological variations に with い の digestion に masato わ も る function - the す る こ と が in stopping さ れ た. は this year, the symbiotic bacteria の heritage 伝 son 発 に attention now し た と こ ろ, adult body で は メ チ オ ニ ン や シ ス テ イ ン と い っ た sulfur ア ミ の ノ acid synthesis が sheng ん に な っ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. Trevor に シ ス テ イ ン は, female adult が sheng ん に produce す る eggs の egg shell part の mainly constitute ア ミ ノ acid で あ る こ と が.at し た. そ れ ら の results よ り, カ メ ム シ の growth お よ び - state に い, symbiotic organ の み な ら ず の function も symbiotic bacteria - the し て, カ メ ム シ の breeding with を え て い が る possibility in stopping さ れ た. The above achievements are in the process of being submitted as である papers. 3, symbiotic bacteria break down の 収 absorption system of imperial institutions: before the annual ま で の research に よ り, Hox but 伝 labial が symbiotic organ ahead に position す る M4b で specific に 発 の し, symbiotic bacteria digest の た め の posthumous son 伝 発 now suppression を お こ な い, カ メ ム シ の growth に necessary な tech students.their ownship keep get に masato and す が る possibility in stopping さ れ た. This year, <s:1> bacterial digestion によ される栄 obtained される栄 nutrient <s:1> determination と paper authored に attention <s:1> た.

项目成果

カメムシ共生器官に盲嚢はどのように配列するのか

臭虫共生器官中的死胡同是如何排列的？

• 发表时间: 2020
• 作者: 大石紗友美;森山実;古賀隆一;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬

カメムシ共生器官の形態変化は変態関連遺伝子群によって制御される

椿象共生器官的形态变化受变态相关基因控制

• 发表时间: 2021
• 作者: 大石紗友美;森山実;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬

変態関連遺伝子によるカメムシ共生器官および共生細菌の形態

基于变态相关基因的臭虫共生器官和共生细菌的形态学

• 发表时间: 2021
• 作者: 大石紗友美;水谷雅希;森山実;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬

Hox遺伝子labialの新機能 -カメムシ腸内共生細菌の消化&#8226;吸収制御-

Hox基因唇部新功能 - 臭虫肠道共生菌的消化吸收控制 -

• 发表时间: 2023
• 作者: 大石紗友美;森山実;水谷雅希;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬

カメムシ共生器官基本パターン形成への内臓筋の関与

内脏肌参与椿象共生器官基本模式形成

• 发表时间: 2020
• 作者: 大石紗友美;森山実;春本敏之;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬