ホルモン応答性に着目したシロアリのカースト進化機構の考察：キゴキブリとの比較解析

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本研究課題ではシロアリにおけるカーストの進化機構を明らかにするため、姉妹群であるキゴキブリとの比較に重点を置いた研究を行ってきた。本年度ではまず、JH類似体であるピリプロキシフェンによる人為的な兵隊分化誘導過程において、他種昆虫でJHの下流で働くことが知られているシグナル遺伝子群の機能解析を行った。その結果、JHの受容体であるMethoprene-tolerant（Met）遺伝子とその活性化補因子であるSRC遺伝子のノックダウンは兵隊への分化を抑制することが示された。一方で、受容体の下流で働くことが知られているKr-h1やBr-C遺伝子のノックダウンは兵隊分化に影響しないことが示された。以上の結果は、非常に重要な知見であり、兵隊分化を司る遺伝子シグナル経路がJH受容体の下流に新たに獲得されたことを示唆する。一方で、本年度はキゴキブリにおける本格的な分子生物学的手法を用いた解析に着手した。その結果、キゴキブリにおいてRNAi方による遺伝子ノックダウン法の確立に成功した。なお、昨年度の結果により、キゴキブリにおいてピリプロキシフェン処理は若齢幼虫の加齢脱皮を誘導することが示されている。そこで、この加齢脱皮誘導過程において、シロアリで検証した遺伝子の内、JH受容体であるMet遺伝子とKr-h1遺伝子のノックダウンを試みた。その結果、シロアリと同様に、Metのノックダウンは脱皮誘導を阻害するものの、Kr-h1は脱皮に影響することはなかった。これらの結果は、シロアリとキゴキブリでみられるJHによる脱皮促進現象には、JH受容体の下流で働く共通のシグナル経路が重要であることを示唆する。本年度は、以上の結果を得ることができ、シロアリの兵隊の進化機構について、姉妹群であるキゴキブリとの比較によりこれまでになかった新たな切り口の考察が可能となった。