カイコを用いた異型精子形成における分子機構の解明

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ガやチョウの仲間である鱗翅目昆虫は、卵と受精する有核精子と、発生の過程で核が脱け落ちる無核精子を形成する。本研究は、鱗翅目昆虫の一種であるカイコを用いて、無核精子の形成に関わる遺伝子を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度までの研究成果を中心にまとめた論文が、国際的に評価が高いProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)誌 に掲載された。本論文では、カイコSex-lethalホモログ (Bm-Sxl) が無核精子の発生に不可欠であることと、無核精子が雌の内部生殖器内における有核精子の移動に必須であることを報告した。また本研究に関連して、私が撮影したBm-Sxl変異体カイコの写真が、PNAS誌の116巻21号の表紙として取り上げられた。さらに、正常な無核精子が形成できないBm-Sxl変異体を効率的に継代するために、優性マーカーを用いることで無核精子が機能不全の変異体を効率的に系代する新しい方法を開発した。具体的には、１）まずメスにホモ接合型の優性マーカーを持つオスを３０分間交尾させ、2）次に同一のメスに無核精子が機能不全のBm-Sxl変異体のオスを３時間交配させる。3）そして、孵化させた子孫の中から、優性マーカーの有無でBm-Sxl変異体のオス由来の子孫をスクリーニングする。この方法では、優性マーカーを持たない個体がBm-Sxl変異体のオス由来の子孫であると考えられる。この方法を用いることで、正常な無核精子が形成できないBm-Sxl変異体を効率的に継代することができるようになった。本研究をまとめた論文は、Journal of Insect Biotechnology and Sericology誌に受理された。