アブラムシにおける翅多型制御機構の解明

蚜虫翅多态性控制机制的阐明

• 批准号: 08J01695
• 负责人: 石川 麻乃
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01695/
• 关键词: 表現型多型; 翅多型; 繁殖多型; 幼若ホルモン; アブラムシ; セロトニン; 形態形成因子; 内分泌制御

本年度は、多くの昆虫において発生制御に関わる幼若ホルモン(Juvenile hormone : JH)に注目し、アブラムシ翅多型における役割について解析した。まず、母虫の体内で生じる翅型運命決定における役割に注目した。LC-MSによって高/低密度処理下の母虫の体内JH濃度を計測したところ、密度処理間で有意な差はなかった。JH分泌阻害剤も子虫の翅型に影響を与えなかったことから、JHは翅型運命決定に関わらないと考えられた。次に、子虫の後胚発生過程で起こる有翅/無翅型の分化過程の制御におけるJHの役割について解析した。LC-MSによって3～5齢の有翅/無翅型でJH濃度を計測したところ、3齢の無翅型でJH濃度が有意に高かった。また3齢の有翅型にJHを塗布すると、飛翔器官形成が阻害されたことから、JHは有翅/無翅型の後胚発生で、飛翔器官の発達制御に関わると示唆された。アブラムシは、生活史の中で有翅型/無翅型を切り替える翅多型だけでなく、単為生殖と有性生殖を切り替える繁殖多型も示す。そこで、この繁殖多型におけるJHの役割についても解析を行った。材料にはゲノムプロジェクトが完了したエンドウヒゲナガアブラムシAcyrthosiphon pisumを用いた。アブラムシでは、短日条件により単為生殖から有性生殖への切り替えが誘導される。長日/短日条件下で育った母虫の体内JH濃度をLC-MSで解析すると、短日条件の母虫でJH濃度が顕著に低かった。また、短日条件下の母虫にJHを塗布し、人為的にJH濃度を上昇させると雄の産出が遅れた。以上から日長条件による繁殖様式の切り替えはJHにより制御されると示された。次に、JH濃度の制御機構を知るため、JHシグナルに関わる遺伝子群をゲノムデータベースから同定し、長/短日条件下での発現をqRT-PCRで解析した。すると、JH分解酵素をコードするJHEやJHEHが短日条件で高く発現した。従って、短日条件によって上昇したJH分解酵素遺伝子の発現によりJH濃度が低下し、有性生殖が誘導される可能性が示唆された。

は this year, more than く の insects に お い て 発 system in royal に masato わ る if young ホ ル モ ン (Juvenile hormone: JH) に attention し, ア ブ ラ ム シ wing polymorphism に お け る service cut に つ い て parsing し た. Youdaoplaceholder0, で in the body of the female insect, じる wing-shaped fate determines における service cut に pay attention to た た. LC - MS に よ っ て 処 principle under the high/low density の female worm の JH body を measuring し た と こ ろ, density 処 で intentionally な difference between は な か っ た. JH secretion resistance against tonic も insect son の wing type に influence を and え な か っ た こ と か ら, JH は wing type destiny decided に masato わ ら な い と exam え ら れ た. The process of post-embryonic development of the offspring of に, で initiation of <s:1> る winged/wingless type <s:1> differentiation process <s:1> control of におけるJH <s:1> service cutting に た て て て て analysis of た た. LC - MS に よ っ て 3 ~ 5 齢 の winged type/wingless で を JH concentration measuring し た と こ ろ, 3 齢 の wingless type で JH high concentration が intentionally に か っ た. Type ま た 3 齢 の winged に JH を coated す る と, flying organs form が resistance against さ れ た こ と か ら, JH は winged type/wingless の embryo 発 で, flying organs after の 発 royal に making masato わ る と in stopping さ れ た. ア ブ ラ ム シ は, life-history の で has wings cut type/wingless type を り for え る wing polymorphism だ け で な く, reproductive と 単 for sexual reproduction を り cutting for え る breeding more も す. Youdaoplaceholder0 そ で で, <s:1> reproductive polymorphs におけるJH <s:1> conscript に に て て て analysis を lines った. Material に は ゲ ノ ム プ ロ ジ ェ ク ト が finished し た エ ン ド ウ ヒ ゲ ナ ガ ア ブ ラ ム シ Acyrthosiphon pisum を with い た. Youdaoplaceholder0 アブラムシで, short-day conditions によ 単 単 are for reproductive ら ら sexual reproduction へ <s:1> cecroxine for えが induction される. Long day/short day conditions で yukon っ た female worm の JH body を LC - MS で parsing す る と, short day conditions の female worm で JH concentration が 顕 に low か っ た. Youdaoplaceholder0, short-day conditions, を coating of にJH on the female <s:1>, and artificial increase in the concentration of にJHを, させると male pups produce が遅れた. The above <s:1> ら day condition による propagation pattern <s:1> cut substitution え JHによ control されると is shown as された. Time に, JH concentration の imperial institutions を know る た め, JH シ グ ナ ル に masato わ る heritage 伝 subgroup を ゲ ノ ム デ ー タ ベ ー ス か ら with し, long/short day conditions で の 発 now を qRT - PCR で parsing し た. Youdaoplaceholder0, jh-decomposing enzymes をコ ドする ドするJHEやJHEHが short-day conditions で high く occurrence of た. 従 っ て, short day conditions に よ っ て rise し た JH decomposition enzyme heritage 伝 son の 発 now に よ り JH low concentration が し, sexual reproduction が induced さ れ が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

Juvenile hormone regulation of reproductive-mode changes in the pea aphid.

保幼激素对豌豆蚜生殖模式变化的调节。

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Ishikawa;K.Ogawa;H.Gotoh;T.Miura
• 通讯作者: T.Miura

幼若ホルモンはアブラムシの繁殖多型を制御する

保幼激素控制蚜虫的生殖多态性

• 发表时间: 2009
• 作者: A.Ishikawa;K.Ogawa;H.Gotoh;T.Miura;石川麻乃・三浦徹;石川麻乃・小川浩太・後藤寛貴・三浦徹
• 通讯作者: 石川麻乃・小川浩太・後藤寛貴・三浦徹

Regulations of polyphenic wing development in the vetch aphid Megour a crassicauda : morphogenesis, tradeoffs, and gene expression.

野豌豆蚜 Megour a crassicauda 多酚翅发育的调控：形态发生、权衡和基因表达。

• 发表时间: 2009
• 作者: A.Ishikawa;Y.Okumura;Y.Nakagawa;T.Miura
• 通讯作者: T.Miura

アブラムシの表現型多型を制御する候補遺伝子群の探索

寻找控制蚜虫表型多态性的候选基因

• 发表时间: 2008
• 作者: 石川麻乃;三浦徹
• 通讯作者: 三浦徹

Endocrine mechanism underlying loss of sex in the pea aphid Acyrthosiphon pisum

豌豆蚜Acyrthosiphon pisum性丧失的内分泌机制

• 发表时间: 2011
• 作者: A.Ishikawa;H.Gotoh;K.Ogawa;T.Miura
• 通讯作者: T.Miura