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チョウの食草選択的産卵行動における「食草品質検査器官」としての産卵管の役割の解明

阐明产卵器作为“植物质量检验器官”在蝴蝶选择性产卵行为中的作用

基本信息

批准号：
22K06329
负责人：
宇賀神篤
金额：
$ 2.58万
依托单位：
JT Biohistory Research Hall
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

チョウの仲間は，自身は花蜜を摂取するのみのメス成虫が，幼虫の食草となる特定の植物種を正確に認識し産卵する能力を持つ。植物の匂いや色を手掛かりに飛来したメス成虫は，前肢で葉の表面を叩く「ドラミング」を経て，産卵へと至る。ミカン科植物を食草として利用するナミアゲハを用いた先行研究から，「メス成虫がドラミングの際に前肢先端の味覚感覚子において植物化学物質を受容し，食草か否かの識別をしている」ことが明らかとなっている。しかし，前肢にミカン葉を提示した際でも，産卵管の突き立ては高頻度に生じるものの必ずしも卵の産み付けに至るわけではない。前肢が果たす役割はあくまでも食草か否かの識別であり，最終的な産卵箇所・産卵可否の決定には別の器官からの情報が鍵となると考えられる。研究代表者は，2021年に出版された学術論文の中でナミアゲハの化学感覚関連遺伝子の一部が前肢と産卵管に共通して発現することを報告している。産卵管は卵の産み付けの直前に植物に触れる。本研究では，産卵管が単なる「卵の産み付け装置」ではなく「食草の最終品質検査器官」として機能する可能性を想定する。2022年度は産卵管が化学感覚器として機能しうるのか検討するために，化学感覚子の探索と化学感覚関連遺伝子群の発現パターンの調査を実施した。①味覚感覚子の特徴を有する感覚子が産卵管の辺縁部に局在すること，②一部のOdorant-binding protein (OBP)遺伝子が産卵管選択的に発現することが明らかとなった。

In the middle of the day, the ability to correctly recognize and lay eggs in certain plant species is maintained. The color of the plant is red, and the surface of the forelimb leaves is red, and the eggs are laid. A preliminary study on the utilization of herbivorous plants in the family Mikaelaceae has been carried out."When adults grow up, their forelimbs and taste buds are sensitive to phytochemicals, and herbivorous plants are not recognized." When the forelimb leaves are pointed out, the oviposition tube is raised frequently, and the oviposition tube is placed in the middle of the oviposition. The information on the final position of the egg laying organ can be determined by the examination. The representative of the study reported on the discovery of a part of the common pathway of forelimb and oviduct in an academic paper published in 2021. The oviposition tube lays eggs and plants. The purpose of this study was to determine the possibility of ovipositing tubes as "egg laying devices" and "final quality inspection organs for herbivore" and their functions. In 2022, the investigation of chemical sensor function and development of chemical sensor cluster will be carried out. (1) The characteristics of taste buds include: (2) Odorant-binding protein (OBP) gene is found in the oviposition tube;(3) Odorant-binding protein is found in the oviposition tube.