昆虫の羽化リズムを制御する複数振動体系とその適応的意義の解析

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多くの昆虫は体内にある内因性の時計機構（概日時計）を使って、ある特定の時間帯に蛹から成虫に羽化する。ウスグロショウジョウバエでは羽化のタイミングを制御する概日時計機構には光感受性のA振動体と温度感受性のB振動体が関わることが示されているが、この実体はいまだ不明である。本研究では、分子遺伝学的手法が有効であるキイロショウジョウバエ羽化リズムを解析することにより、2つの振動体の実体を明らかにする。昨年度は、キイロショウジョウバエにおいても羽化のタイミングを制御する機構には光感受性の概日時計と温度感受性の概日時計の2振動体が関与することを示した。本年度は、遺伝子組換え体を用いて、振動体があると考えられているPDF発現細胞と前胸腺の概日時計の機能を組織特異的に阻害し、明暗周期と温度周期の位相関係の変化に伴う羽化の位相変化にどのような影響があるかを調べた。その結果、PDF発現時計細胞は光感受性のA振動体に相当し、前胸腺はA振動体の制御を受ける温度感受性のB振動体であることが証明された。さらに前胸腺以外にも、温度感受性の時計細胞が脳内にあることが示唆された。この細胞はPDF陽性細胞以外の時計細胞であると考えられる。実験に用いた遺伝子組換系統において、ターゲットの組織でのみ概日時計の機能阻害が起きていることを、組織学的手法と歩行活動リズムへの影響を観察することで、すでに確認している。これらの内容は国際学会と国内の学会において発表した。また、今年度の結果により、論文執筆に足りうるデータが揃ったので、論文執筆をし、投稿を急ぐ。