発生システムの進化史とその遺伝的基盤の究明

发育系统的进化历史及其遗传基础的研究

• 批准号: 22KJ3100
• 负责人: 谷野 宏樹
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3100/
• 关键词: viviparity; 卵黄タンパク質; 胎生昆虫

本研究は生物が次世代に遺伝子を残すうえで重要な形質である繁殖システム、中でも昆虫類の卵生・卵胎生・胎生といった繁殖システムの進化的背景に着目した。これまでに知られてこなかった新規の胎生昆虫であるフタバカゲロウ Cloeon dipterum における胎生システムの詳細を明らかにすることで、繁殖システムの特殊化・多様化の遺伝的基盤を究明することを目的としている。昨年度までの成果により、フタバカゲロウの胎生には特殊な胚膜構造が重要であることや、その形成タイミングについて明らかとなっている。加えて、フタバカゲロウの卵内には卵黄タンパク質が蓄積されないものの、胚発生過程を通じて卵内にはタンパク質が含まれており、母体からの栄養供給を支持するような結果が得られている。本年度は、フタバカゲロウにおいて栄養供給に用いられるタンパク質の同定を中心として研究を展開した。タンパク質の同定については、SDS-PAGEによるタンパク質の電気泳動を実施し、得られたバンドに対して質量分析を実施することで同定を試みた。質量分析の参照データベースとしては、昨年度に実施したフタバカゲロウのリシーケンスデータを活用するなど、昨年度に整備した研究基盤を活かして研究を遂行することができた。この結果、フタバカゲロウの卵内には昆虫の一般的な卵黄物質である脂質の輸送や卵黄タンパク質の前駆物質など、数百のタンパク質が検出された。この結果から、本種は特殊な胚膜の形成や卵内に卵黄タンパク質が蓄積されないなどの特殊性はあるものの、胚発生過程において用いられている栄養物質は他の昆虫類と類似していることが明らかとなった。加えて、この研究で胚発生過程に用いられているタンパク質が判明したことから、栄養供給の経路を検討する上で注目すべきタンパク質および塩基配列を特定することができた。

This study focuses on the background of the evolution of the important morphological traits of the next generation of organisms, including egg birth, vivipary and reproduction. This is the purpose of studying the basis for specialization, diversification and reproduction of viviparous insects, including their Cloeon dipterum, viviparous systems, and their reproductive systems. The results of the past year have shown that special embryonic membrane structures are important in the formation of embryos. In addition, the egg yolk protein is accumulated in the egg, and the embryo development process is supported by the egg yolk protein and the maternal nutrient supply. This year, we will conduct research on the quality of food and beverage. The quality of the sample was determined by SDS-PAGE. The quality analysis of reference materials is carried out in the past year. As a result, in the egg, the general yolk substance of insects, lipid transport, yolk substance and precursor substance, hundreds of yolk substances were detected. As a result, this species has special characteristics such as embryo membrane formation, egg yolk accumulation, embryo development, and other insect species. In addition, the study of embryo development process in the middle of the quality of identification, maintenance and supply of the circuit to discuss, on the attention of the quality of identification and base alignment, the specific

项目成果

日本列島産フタバカゲロウ Cloeon dipterum の胎生システム：栄養供給の方法と未受精卵の吸収現象について

日本列岛双翅目梭菌胎生系统：未受精卵的营养供给方式及吸收现象

• 发表时间: 2021
• 作者: Koki Yano;Teruyuki Niimi;Koji Tojo;谷野宏樹・東城幸治
• 通讯作者: 谷野宏樹・東城幸治

昆虫の特殊な繁殖システム「胎生」

昆虫特殊的生殖系统：“胎生”

• 发表时间: 2022
• 作者: Trott;C. M. ; Jordan;C. H. ; Line;J. L. B.;et al.,;吉浦伸太郎;吉浦伸太郎;Shintaro Yoshiura;吉浦伸太郎;吉浦伸太郎;吉浦伸太郎;Shintaro Yoshiura;四坂勇磨，草野修平，中村咲耶，泉正範，萩原伸也;四坂勇磨，草野修平，中村咲耶，泉正範，萩原伸也;谷野宏樹・新美輝幸・東城幸治
• 通讯作者: 谷野宏樹・新美輝幸・東城幸治

Nutrition supply and undeveloped egg absorption occured in the Japanese populations of mayfly Cloeon dipterum.

蜉蝣蜉蝣的日本种群中出现了营养供应和未发育的卵吸收。

• 发表时间: 2022
• 作者: Koki Yano;Teruyuki Niimi;Koji Tojo
• 通讯作者: Koji Tojo