衛生昆虫における細胞質不和合性の制御機能の解明

阐明卫生昆虫细胞质不相容性的调节功能

• 批准号: 09770168
• 负责人: 大塚 靖
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: 大分医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09770168/
• 关键词: 細胞質不和合性; Wolbachia; ショウジョウバエ

細胞質不和合性はリケッチア様囚子Wolbachiaが起こす現象で、典型的な交配パターンとして、感染した雄と感染していない雌の交配で産まれる卵の孵化率が下がる。孵化率の低下は、完全に卵が孵化しないもの(完全不和合性)から、孵化率がわずかに下がるもの(不完全不和合性)まで、種によって異なり、その細胞質不和合性のメカニズムは不明な点が多い。キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のWolbachiaに感染したある系統では、その示す細胞質不和合性の度合(孵化率)に大きな幅があったので、その系統を20代にわたって兄妹交配を行った。その遺伝的バックグラウンドが均一になった兄妹交配系統のなかには、高い不和合性を示す系統(HS)、低い系統(LS)が現われた。これらの系統の細胞質不和合性の度合の違いが寄主であるショウジョウバエか、それぞれに感染しているWolbachiaによるものかを明らかにするために、前年度にそれぞれの系統に感染するWolbachiaの16SrRNA,ftsZ遺伝子の一部の配列を決定し、それらが同じであることを明らかにした。今年度は、それぞれの系統に感染するWolbachiaの量を16SrRNA,ftsZ遺伝子でドット・プロットにより測定した。その結果、不和合性を高く示すHS系統は低く示すLS系統よりWolbachiaの感染量が多いことが示された。これらの結果より、HS系統・LS系統に見られる細胞質不和合性の度合の違いは感染しているWolbachiaによるものではなく、寄主であるショウジョウバエの遺伝的な違いであり、その違いがWolbachiaの感染量の差となり細胞質不和合性の度合の違いを起こすことを示した。

细胞质不相容是由类似立克次体的囚犯沃尔巴克氏体引起的现象，典型的交配模式是感染的雄性和未感染的雌性交配产生的卵的孵化率降低。孵化率的降低因物种而异，从不完全孵化的卵（完全不亲和）到轻微降低的卵（不完全不亲和），而细胞质不亲和的机制有很多点尚不清楚。感染沃尔巴克氏体的一株黑腹果蝇表现出广泛的细胞质不相容程度（孵化率），因此这些菌株与兄弟姐妹杂交了20代以上。在遗传背景一致的兄妹杂交系中，出现了高不亲和性（HS）品系和低不亲和性（LS）品系。为了弄清楚这些菌株之间细胞质不相容程度的差异是否是由于宿主果蝇或感染各菌株的沃尔巴克氏体所致，我们分析了前一年感染各菌株的沃尔巴克氏体的16SrRNA、ftsZ，并确定了其序列。部分基因，发现它们是相同的。今年，我们使用点图测量了使用 16SrRNA 和 ftsZ 基因感染每个菌株的沃尔巴克氏体数量。结果显示，表现出高度不相容性的HS谱系比表现出低不相容性的LS谱系具有更高的沃尔巴克氏体感染量。这些结果表明，HS和LS菌株之间的细胞质不相容程度的差异不是由于沃尔巴克氏体感染它们，而是由于果蝇宿主的遗传差异，并且这种差异是由于沃尔巴克氏体感染引起的。研究表明，数量的差异导致了细胞质不相容程度的差异。

项目成果

Otsuka,Y.: "Genetic variation in the expression of the six hsp genes in the presence of heat shock in Drosophila melanogaster." Genes & Genetic Systems. 72・1. 19-24 (1997)

Otsuka, Y.：“果蝇热激时六个 hsp 基因表达的遗传变异。” 72·1 (1997)。

Otsuka,Y.: "Elimination of Wolbachia pipientis from Aedes albopictus." Medical Entomology and Zoology. 48・3. 257-260 (1997)

Otsuka, Y.：“从白纹伊蚊中消除沃尔巴克氏菌。”医学昆虫学和动物学 48・3（1997）。