世代を越えてアブラムシの光周性を制御する季節タイマーの研究

控制蚜虫世代光周期的季节定时器研究

基本信息

批准号：
17J00016
负责人：
松田直樹
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エンドウヒゲナガアブラムシにおける卵生メスとオスの産出を、越冬世代(幹母)から複数世代にわたって抑制する季節タイマーについて、以下の3つの研究を実施した。【季節タイマーの生態的意義の検証】「季節タイマーは秋に産むべき両性生殖型を春に誤って産んでしまうのを防ぐ役割がある」という仮説を検証することを目的とした。京都の春の自然の温度と日長のもとでタイマーオンの幹母とタイマーオフの胎生メスを飼育し、これらが産んだ子の生殖型を調べた。その結果、タイマーオンの幹母が両性生殖型をまったく産まなかった一方、タイマーオフの個体の大部分がオスや卵生メスを産んだ。前年度の実験結果とあわせて考察すると、季節タイマーは暖かい春の気候のもとで誤って誘導される両性生殖型の産出を防ぐことが示された。【季節タイマーに関連する遺伝子の探索】前年度からトランスクリプトーム解析を継続し、季節タイマーのオン・オフと日長によって発現量が変動する遺伝子を探索した。群間で発現が変動した遺伝子についてGO解析による機能推定をした結果、タイマーオフかつ短日において高発現した遺伝子群にヒストン修飾関連遺伝子が有意に多く含まれていた。この結果から、季節タイマーと日長が生殖多型を制御する分子メカニズムにヒストン修飾が関与することが示された。【オープンクロマチン領域の解析】トランスクリプトーム解析の結果を受けて、季節タイマーのオン・オフに伴うオープンクロマチン領域の変化を解析するATAC-seqを行った。タイマーオンとオフの個体をそれぞれ長日と短日で飼育し、成虫の体細胞核から抽出したDNAから良質なATAC-seqライブラリを作成した。次世代DNAシーケンサーにより塩基配列データを取得し、アブラムシの体内に共生する細菌に由来する配列を除いたうえで、リードが集中する領域の解析を行っている。

对季节性计时器进行了三项研究，这些季节性计时器抑制了越冬一代（STEM Mother）多代豌豆蚜虫中卵饲养的雌性和雄性的产生。 [研究季节性计时器的生态意义]目的是检验以下假设：“季节性计时器有作用，以防止杂项生殖类型，该类型应在秋天出生于春季的秋季出生。”在京都的自然温度和整天的时期，我们用定时器和胎儿女性抚养了茎母亲，并检查了他们生下的后代的生殖类型。结果，定时词干母亲没有双性恋生殖形式，而大多数计时器的个体则是男性和含卵的女性。考虑到往年的实验的结果，结果表明，季节性计时器可以防止炎症春季气候的两性生殖形式的错误信息。 [搜索与季节性计时器有关的基因]转录组分析是从上一年开始的，其表达水平取决于季节性计时器和光周期的基因不同。使用GO分析实现了组之间具有不同表达的基因的功能估计，并且在与组蛋白修饰相关的基因中，在计时器关闭和短时间中高度表达的基因组明显更丰富。结果表明，组蛋白的修饰与分子机制有关，其中季节性计时器和光周期控制生殖多态性。 [开放染色质区域的分析]在转录组分析的结果之后，进行ATAC-SEQ以分析开放染色质区域的变化，因为季节性计时器被打开和关闭。分别在短短几天内培养了计时器和关闭的个体，并从成年人的体细胞核中提取的DNA创建了高质量的ATAC-SEQ库。基本序列数据是使用下一代DNA测序仪获得的，在去除源自蚜虫中共生的细菌的序列后，分析了读取的区域。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

エンドウヒゲナガアブラムシの季節タイマーに関連した発現変動遺伝子の探索

寻找豌豆蚜表达变化与季节计时器相关的基因

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Matsuda;N.;Kanbe;T.;Akimoto;S. and Numata;H.;松田直樹・神戸崇・遠藤淳・秋元信一・沼田英治;松田直樹・沼田英治・宇高寛子
通讯作者：
松田直樹・沼田英治・宇高寛子

Transgenerational seasonal timer for suppression of sexual morph production in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum.

DOI：
10.1016/j.jinsphys.2017.06.008
发表时间：
2017-08
期刊：
Journal of insect physiology
影响因子：
2.2
作者：
Naoki Matsuda;T. Kanbe;S. Akimoto;H. Numata
通讯作者：
Naoki Matsuda;T. Kanbe;S. Akimoto;H. Numata

季節タイマーが切れたエンドウヒゲナガアブラムシは春に両性生殖型を産む

季节性计时器到期的豌豆蚜在春季产生双性繁殖类型。

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang;W.;Li;J.;Shi;X.;Hikichi;Y.;Zhang;Y. and Ohnishi;K.;松田直樹・神戸崇・秋元信一・沼田英治
通讯作者：
松田直樹・神戸崇・秋元信一・沼田英治

Transgenerational seasonal timer in aphids (In Biological Rhythms. Ken-ichi Homma K, Sato Homma eds.)

蚜虫的跨代季节性定时器（生物节律中。Ken-ichi Homma K，Sato Homma 编辑）

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoki Matsuda;Hideharu Numata
通讯作者：
Hideharu Numata

エンドウヒゲナガアブラムシの世代を超えた季節タイマーの性質

豌豆蚜季节性计时器的跨代性质

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang;W.;Li;J.;Shi;X.;Hikichi;Y.;Zhang;Y. and Ohnishi;K.;松田直樹・神戸崇・秋元信一・沼田英治;松田直樹・沼田英治・神戸崇・秋元信一
通讯作者：
松田直樹・沼田英治・神戸崇・秋元信一

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影响因子：
0
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伊東　広

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通讯作者：
松田直樹，河原康太，北條正樹，西川雅章