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シロオビアゲハにおけるベイツ型擬態の分子メカニズムの解明

白尾燕尾蝶贝氏拟态分子机制的阐明

基本信息

批准号：
16J05495
负责人：
飯島択郎
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

シロオビアゲハは擬態型メスのみが毒蝶に紋様が似るベイツ型擬態を示すチョウとして知られている。擬態型の表現型は1遺伝子座（H 座）で制御され、また擬態型（H）は非擬態型（h）に対して優性であることが遺伝学的に示されている。近年我々は、H座内の性分化を制御するdoublesex (dsx)が擬態型の形質発現に重要であることを明らかにした。先行研究より得られた知見をさらに深め、シロオビアゲハにおけるベイツ型擬態の分子メカニズムの解明を目指し、（1）dsx下流の遺伝子ネットワークの探索。（2）近縁なベイツ型擬態を示すチョウ（ナガサキアゲハ）の比較ゲノム解析による責任領域の同定。のテーマのもと研究を進めた。今回、擬態型メス後翅にエレクトロポレーション法により擬態型dsxに対するsiRNAを導入した翅と非導入翅由来のRNA-seqデータを用いた遺伝子発現変動解析の結果、モルフォゲン因子や免疫応答因子の擬態形質への関与が示唆された。更にqRT-PCRによる発現定量解析とエレクトロポレーション法による機能解析を行ったところ、Wnt1, Wnt6を正に、abdAを負に制御することで擬態紋様を形成していることが機能的に示された。これらの因子の多くは鱗翅目昆虫で保存されており、Papilio属における翅の擬態紋様形成に広く関わっている可能性が考えられた。比較ゲノム解析の結果から、逆位の有無の差異はあるが、ナガサキアゲハの擬態の責任領域はシロオビアゲハと同様H 座近傍に存在していることが明らかとなった。系統解析の結果を踏まえると、共通祖先内で擬態型のハプロタイプが生じ、種分化後にbalancing selection によって維持される平行進化によってナガサキアゲハの擬態が生じたと推測した。上記のナガサキアゲハの結果については学術雑誌Science Advanceにて論文掲載されている。

シロオビアゲハはmimic type メスのみが poisonous butterfly に grain様がsimilar るベイツ type mimicry をshow すチョウとして知られている. The expression type of the mimicry type is であることが缝学的に出されている. In recent years, the sex differentiation in the H-block has become more and more important. The doublesex (dsx) mimetic type has become more and more important. First study the より得られた知见をさらに深め, シロオビアゲハにおけるベイツ-type mimicry のMolecule メカニズムの解明を Eyes refers to し, (1) dsx obscene no legacy 伝子ネットワークのExploration. (2) The comparison of the near-なベイツ type mimetic すチョウ (ナガサキアゲハ) and the analysis of the による area of responsibility.のテーマのもと Research を Advance めた. This time, the mimic type メス hind wing にエレクトロポレーション法により mimic type dsx に対するsiRNAを imported した wing と origin of non-imported wings のR NA-seq uses いた缝子発 to show the results of dynamic analysis, モルフォゲン factor and immune response factor のmimetic morphology への关 and が时憆された. Updated qRT-PCR quantitative analysis and functional analysis of qRT-PCR and Wnt1, Wnt6をpositiveに, abdAをnegativeにcontrolすることでmimic pattern様をformationしていることがにshowsされた.これらのfactor の多くはLepidoptera でPreservation されており, Papilio genus におけるwing のmimic pattern 様 formation に広く关わっているpossibility が考えられた. Comparing the results of analysis of ゲノムのから, the difference between the existence and absence of reverse position はあるが, ナガサキアゲハのmimicry のarea of responsibility はシロオビアゲハと同様H The seat is near and the presence is clear. The results of the system analysis are: をstepping まえると, でmimic type のハプロタイプが生じ within the common ancestor, にbalancing selection after species differentiationによって maintains されるparallel evolution によってナガサキアゲハのmimicry が生じたと speculates した. The results of the above are recorded in the journal Science Advances.