鱗翅目昆虫特有の触角の形態形成メカニズムの解析

鳞翅目昆虫特有触角形态发生机制分析

基本信息

批准号：
08J08820
负责人：
安藤俊哉
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

鱗翅目昆虫(ガ類)は夜行性生活への適応からフェロモンの受容効率が高い鳥の羽根の様な側枝構造を持つ触角を獲得してきた。本研究では進化の過程で、この構造がどのように獲得されてきたのかを分子発生学的観点から明らかにすることを目的とした。昨年度までに、カイコの触角では触角形成に関わるモルフォゲン遺伝子が全て各側枝をなぞるように分節状に発現していることを見出したので、その発現パターンが現れるメカニズム及び、他の昆虫で見られないその発現パターンが獲得された進化的な背景を明らかにすることを目指した。本年度は、(1)カイコの触角におけるRNAi法の開発、(2)側枝を持たない鱗翅目昆虫での遺伝子発現解析の2つのアプローチで研究を遂行した。(1)に関して、カイコの触角における機能解析系として効率良くRNAiの効果が得られる条件を見出すことに成功した。昆虫の触角は発生過程で、等間隔に分節を形成する過程があり、Notchシグナルがそれを制御することが知られている。他の昆虫で見られないモルフォゲンWgの分節状の発現を生じさせる原因としてNotchシグナルに着目し、その機能を阻害した。その結果、Wgの分節状の発現パターンが消失した。この結果は、NotchシグナルがWgの発現を制御するというカイコ特有の制御が存在することを示している。(2>に関して、鱗翅目昆虫の中で側枝を持たないヨトウガにおいてカイコの側枝の予定領域で発現する遺伝子の相同遺伝子の発現パターンの比較解析を行った。その結果、モルフォゲン遺伝子はカイコと同様の分節状の発現パターンを示すのに対して、転写因子遺伝子はカイコでのみ側枝形成に関わる領域をなぞるパターンを示した。この結果は、進化の過程でモルフォゲン・転写因子といった複数の制御遺伝子が段階的に発現領域を変化させ、側枝の形態形成に適した領域を形成するようになったことを提示している。

莱娃·纳鲁米（Leava Narumi）昆虫（插科打ga）获得了天线，其侧面分支结构如鸟翅膀，鸟类比例很高，这是由于象征着夜间寿命。在这项研究中，目的是阐明在从分子发生的进化过程中如何获得这种结构。到去年，发现与触角形成相关的Molphogen基因在触角形成的片段中都表达，因此表达模式出现的机制，在其他昆虫中也找不到旨在阐明获得表达模式的进化背景。在这个财政年度，我们对蚕触角中RNAi方法的发展进行了研究，以及（2）使用麻风病的指甲昆虫，没有侧面分支的基因表达分析。关于（1），我们成功地找到了可以有效地获得RNAi作为蚕中功能分析系统的效果的条件。在发生的过程中，昆虫的天线在相等的间隔中形成一个段，并且众所周知，Notch信号控制着它。专注于缺口信号，是在其他昆虫中未发现的Molphogen Wg形表达的原因，专注于Notch信号，阻碍了其功能。结果，WG形的表达模式消失了。该结果表明，蚕的特定对照特定的控制信号控制WG的表达。关于（2>，对基因的相基因进行了比较分析，该基因在蚕侧分支的计划区域中出现，在Yotoga中，没有侧分支。结果。结果。相反，转录因子是转录因子基因在进化过程中显示出一个小型和转录因子，而转录因子基因仅跟踪与侧分支相关的区域。。