Novel approaches to insect learning systems using transgenic crickets

使用转基因蟋蟀构建昆虫学习系统的新方法

• 批准号: 24657049
• 负责人: MIZUNAMI Makoto
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24657049/
• 关键词: コオロギ; 学習; 遺伝子組換え; RNA干渉; 記憶; 遺伝子発現阻害; ドーパミン; オクトパミン; ドーパミン受容体; 一酸化窒素合成酵素

We attempted to establish (1) transgenic techniques and (2) RNA interference (RNAi) methods to study molecular basis of learning in crickets, Gryllus bimaculatus. For the former, we successfully obtained heterozygous knockout individuals of type 1 dopamine receptor (DopR1) by using CRISPR/CAS system, and now we are now trying to obtain homozygous DopR1 knockout crickets by inbreeding them. For the latter, we performed RNAi experiments with to types of dopamine receptors (Dop1 and Dop2) and a type of octopamine receptor (OA1) and obtained evidence to show that DopR1 participates in aversive learning and OA1 participates in appetitive condoning, whereas DA2 participates in neither of them. The results provided convincing evidence that octopamine neurons and dopamine neurons mediate reward and punishment signals, respectively, in associative learning in crickets.

本研究试图建立转基因技术和RNA干扰技术来研究蟋蟀学习行为的分子基础。对于前者，我们通过使用CRISPR/CAS系统成功获得了1型多巴胺受体（DopR 1）的杂合敲除个体，现在我们正在尝试通过近亲繁殖获得纯合的DopR 1敲除蟋蟀。对于后者，我们用多巴胺受体（Dop 1和Dop 2）和一种章鱼胺受体（OA 1）进行了RNAi实验，并获得了证据表明DopR 1参与厌恶学习，OA 1参与食欲宽恕，而DA 2不参与两者。这些结果为章鱼胺神经元和多巴胺神经元在蟋蟀的联想学习中分别介导奖励和惩罚信号提供了有力的证据。

项目成果

Visual and olfactory input segregation in the mushroom body calyces in a basal neopteran, the American cockroach

• DOI: 10.1016/j.asd.2011.08.005
• 发表时间: 2012-01-01
• 期刊: ARTHROPOD STRUCTURE & DEVELOPMENT
• 影响因子: 2
• 作者: Nishino, Hiroshi;Iwasaki, Masazumi;Mizunami, Makoto
• 通讯作者: Mizunami, Makoto

Roles of aminergic neurons in memory acquisition and retrieval in crickets

胺能神经元在蟋蟀记忆获取和检索中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 竹下毅;山下雄一;大田修平;山崎誠和;大島健志朗;服部正平;風間裕介;阿部知子;河野重行;大村嘉人・平山裕美子・宇野邦彦・細矢剛・半田信司;Mizunami M
• 通讯作者: Mizunami M

①朝日新聞グローブ 「脳の不思議、鳥や虫の脳もすごい!」 2014年3月16日(取材協力) 報道関係情報

① 《朝日新闻环球报》“大脑的奇迹，鸟类和昆虫的大脑也太神奇了！”2014年3月16日（合作报道）新闻信息

②朝日新聞 「トンボの目玉はどうなっている?」 2012年6月9日(取材協力) 報道関係情報

② 朝日新闻《蜻蜓的眼球是什么样的？》2012年6月9日（合作报道）新闻信息

MERを用いたゴキブリの学習

蟑螂使用 MER 进行学习

• 发表时间: 2013
• 作者: Aonuma;W.;Ishii;K.;Fujita;N.;Shimizu;Y.;Kazama;Y.;Abe;T.;and Kawano;S.;細野翔平,松本幸久,水波誠
• 通讯作者: 細野翔平,松本幸久,水波誠