コオロギにおける概日活動リズムの温度周期による制御

蟋蟀昼夜活动节律的温度循环控制

基本信息

批准号：
05F05181
负责人：
富岡憲治
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1)視葉を切除したコオロギを恒暗・温度周期から恒暗・温度一定の条件に移行させた場合には、24時間周期の温度周期を経験した場合には数サイクルリズムが継続したが、8時間、12時間、16時間、32時間の場合には有意なリズムは検出されなかった。この結果は、視葉外の時計が概日性であり、24時間には同調できるがそれ以外の範囲では同調できないことを示唆している。2)光周期と温度周期を明期と高温期が一致するように、あるいは明期と低温期が一致するような条件で与えた場合には、コオロギの活動量は高温で上昇したが、活動ピークは常に暗期に来るように同調した。従って、光は温度よりも強力な同調因子であると結論された。3)視葉遠心性ニューロン群の電気活動を単離培養条件下で、恒暗温度周期(25℃12時間:20℃12時間)の条件で長時間記録した結果、電気活動は高温期に上昇し、低温期に低下するリズムを示した。この結果は、温度周期を与えた場合には、視葉から脳への出力そのものが温度により直接影響され、それが高温での活動量の上昇に反映された可能性を示唆している。4)時計遺伝子periodの2本鎖RNAを投与することで、恒暗・恒温条件下では成虫の活動リズムが完全に停止するが、光周期を与えることで明期開始時にピークをもつリズムを示すことがわかった。再び恒暗へ移行すると直ちに無周期になることから、明暗での活動リズムはマスキングであると示唆された。RNA干渉により作出される無周期コオロギは、神経系は無傷であり、環境因子の直接作用を検討するうえで好適な材料となることを示した。

1）将视叶切除的蟋蟀从恒定黑暗/温度循环转移至恒定黑暗/温度条件时，节律持续数个循环，当它们经历24小时温度循环时，在8小时时未检测到明显的节律；、 12 小时、 16 小时和 32 小时。这一结果表明，视叶外的时钟是昼夜节律的，并且可以在 24 小时内同步，但不能在一天中的其余时间同步。 2）当设置光周期和温度周期，使光照周期和高温周期重合，或者光照周期和低温周期重合时，蟋蟀在高温下的活性增加，但活性峰值下降。同步，以便它总是发生在黑暗时期。因此得出结论，光是比温度更强的夹带因素。 3)由于在隔离培养条件和恒定暗温循环（25°C 12小时：20°C 12小时）下长期记录视叶传出神经元的电活动，在高温期间电活动增加。，在低温时期呈现出下降的节奏。这一结果表明，当应用温度循环时，从视叶到大脑本身的输出直接受到温度的影响，这反映在高温下活动的增加。 4) 通过施用时钟基因周期的双链RNA，成虫的活动节律在持续黑暗和恒温条件下完全停止，但当暴露于光周期时，昆虫表现出在光照周期开始时达到峰值的节律我发现了。光明和黑暗中的活动节律被认为是掩蔽的，因为当状态返回持续黑暗时，它立即变得非周期性。我们证明，RNA干扰产生的非周期性蟋蟀具有完整的神经系统，是研究环境因素直接影响的合适材料。