シロオビアゲハのベイツ型擬態に関わる紋様形成の分子機構

白脸燕尾贝氏拟态相关模式形成的分子机制

• 批准号: 11J05901
• 负责人: 西川 英輝
• 金额: $ 0.83万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J05901/
• 关键词: シロオビアゲハ; ベニモンアゲハ; ベイツ型擬態; RNA sequencing; 色素同定

擬態の進化を明らかにするうえで、モデルとの紋様形成の対比は重要である。そこで紋様の色はどのような色素でできているか、紋様の位置決定はどのようになされているかに着目して研究を行った。まず擬態のモデルであるベニモンアゲハの赤色色素の同定を試みた。ベニモンアゲハの赤色領域を切り出し、70%メタノール溶液中で50、60、70、80度に加温し色素を抽出した。抽出した色素液の吸光度測定を行ったところ、503nm付近に最大吸収波長をもつことが分かった。次に逆相HPLCで分析を行った。溶出条件は0/0-10/0-80/70-95/70(min/%アセトニトリル)のように行った。粗抽出液の最大吸収波長である503nmのクロマトでのピークを検出すると、20から30分付近に多くのピークが観察された。この中にはメインのピークとして27.6分(ピーク1)と28.0分(ピーク2)の2つがあることが明らかとなった。この2つのピークをそれぞれ分取し、質量分析、および精密質量分析を行ったところ、ピーク1は質量数658.2、元素組成C30H34N4O11Sであり、ピーク2は質量数688.2、元素組成C31H36N4O12Sであることが明らかとなった。シロオビアゲハについてもベニモンアゲハ同様に抽出を行い、HPLC分析を行ったが目立ったピークは得られず、両種の赤色色素は異なっていることがわかった。このことからベイツ型擬態は収斂的に進化してきたことが示唆された。次に擬態紋様の位置決定にどのような遺伝子が関与しているかを網羅的に探索するためにRNA sequencingによる解析を行った。現在解析途中であるために明確な結論は述べられないが、多数の転写因子や酸化還元に関わる酵素などが強く発現していることがわかった。今後両種について比較解析を行い、その候補遺伝子についてin situ hybridizationなどの発現解析や機能解析を行えば、擬態の進化についてさらなる知見が得られると考えられる。

The evolution of mimicry is important in comparison to the formation of patterns. The color of the grain is determined by the position of the grain. The red pigment is the same as the red pigment. The pigment is extracted at 50, 60, 70 and 80 degrees C in the red area of the solution. The absorbance of the extracted pigment solution was measured at 503nm near the maximum absorption wavelength. The second phase HPLC analysis was performed. The dissolution conditions are 0/0-10/0-80/70-95/70(min/%). The maximum absorption wavelength of the crude extract is 503nm, 20 nm and 30 nm. 27.6 points ($> 1) 28.0 points ($> 2) 2この2つのピークをそれぞれ分取し、质量分析、および精密质量分析を行ったところ、ピーク1は质量数658.2、元素组成C30H34N4O11Sであり、ピーク2は质量数688.2、元素组成C31H36N4O12Sであることが明らかとなった。In addition to the above, it is possible to extract and analyze the red pigment by HPLC. The evolution of this mimetic pattern is described in detail below. The position of the mimetic pattern is determined by the sequence analysis. Now the analysis process is clear, the conclusion is that most of the factors are related to acidification and enzyme development. In the future, we will analyze the comparative analysis of species, candidates and candidates in situ hybridization, discovery analysis, functional analysis, evolution of mimicry, knowledge and knowledge.

项目成果

シロオビアゲハとベニモンアゲハの蛹期の翅の遺伝子発現の比較解析

燕尾燕和燕尾燕蛹期翅膀基因表达量对比分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 堀部貴大;波多野学;石原一彰;西川英輝
• 通讯作者: 西川英輝