ゲノム編集による昆虫の生活史制御遺伝子の同定

通过基因组编辑鉴定昆虫生活史控制基因

基本信息

批准号：
21K19296
负责人：
山本哲史
金额：
$ 4.16万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19296/
关键词：
生活史制御

项目摘要

昆虫は農作物や樹木を食害する。農林業における昆虫の被害を推定したり、予測したりするためには、昆虫の生活史制御機構を理解する必要がある。鱗翅目は昆虫において、甲虫目に次いで大きな系統群であり、農林業における害虫も多い。近年では外来生物として世界中に侵入した鱗翅目昆虫もおり、害虫防御研究の観点でも鱗翅目の生活史制御機構の解明は重要である。本課題では、鱗翅目昆虫であるウスバフユシャク属の蛾を対象に、成虫の出現季節を決定する遺伝的基盤を同定することを目的に研究を行っている。ウスバフユシャク属は冬に成虫が出現するが、種ごと、あるいは同種内でも集団によって成虫の羽化時期が異なる。成虫期は繁殖の時期でもあるため、羽化時期の異なる種間、集団間は生殖的に隔離される。ウスバフユシャク属は、このような季節的な生殖隔離が繰り返し生じることで多様化してきたと考えられるため、羽化時期を決定する遺伝的基盤は、生活史制御の理解だけでなく、種分化機構を理解する上でも非常に重要となる。これまでに、羽化時期が異なる近縁な2種、および同種内で羽化時期が異なる2集団から1個体ずつ、計4個体のゲノムを決定し、羽化時期に関連する遺伝的基盤を探索した。現状では、染色体スケールという高精度なリファレンスゲノムが1種について得られており、他3つのゲノムについては染色体スケールのスキャフォールディングの準備が整っている。

昆虫在农作物和树木上吃掉。为了估计和预测农业和林业中的昆虫损害，有必要了解控制昆虫生活史的机制。鳞翅目是甲虫后最大的昆虫群，也是农业和林业中的大量害虫。近年来，有一些鳞翅目昆虫以外国物种为入侵世界，从害虫防御研究的角度来阐明鳞翅目生活史的生活历史控制机制非常重要。这项研究的目的是确定确定鳞翅目昆虫Usbah-Syaku属的成年昆虫季节的遗传基础。成年人在冬季出现在Usbahu Yushaku属中，但它们出现的时间因物种或同一物种而异。由于成年也是繁殖的时期，在具有不同出现时期的物种和种群中，它们是生殖隔离的。由于乌苏巴属属被认为是由于反复的季节性生殖隔离而多样化的，因此确定出现时机的遗传基础不仅在理解生命历史的控制方面非常重要，而且在理解物种形成机制方面也非常重要。迄今为止，确定了四个个体的基因组，一个是从两个与众不同的紧密相关的物种中，一个来自同一物种内有不同出现时间的人群，以及与出现时间相关的遗传基础。当前，一个高度准确的参考基因组，称为染色体尺度，可用于一种物种，其他三个基因组可以在染色体尺度上进行脚手架。