農業害虫アザミウマの脱皮・変態の分子機構解明および創農薬への応用

农业害虫蓟马蜕皮变态分子机制的阐明及其在新型农药中的应用

基本信息

批准号：
20880015
负责人：
水口智江可
金额：
$ 2.21万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20880015/
关键词：
昆虫害虫防除幼若ホルモンアザミウマ

项目摘要

アザミウマ目に属する昆虫種(以下アザミウマと省略)の多くは世界的な農業害虫であり、野菜や果実などを食害すると同時に植物ウイルスを媒介し、農作物に深刻な被害をもたらしている。アザミウマは、蛹の過程を経ずに幼虫が成虫へと変態する「不完全変態昆虫」として分類されているものの、成虫になる前にほとんど動かない「蛹のような時期」が存在し、この期間に幼虫組織の崩壊と成虫組織の形成が起こる。これは他のどの昆虫種とも異なったユニークな変態様式であるが、これがホルモンによってどのように制御されているかは不明である。そこでアザミウマにおける新たな創農薬ターゲット発見の基礎研究として、アザミウマに特異的な脱皮・変態様式の分子機構を解明することを目的として研究に着手した。本年度は脱皮・変態を制御する幼若ホルモン(JH)に注目し、そのシグナル伝達に関与する候補遺伝子のcDNAクローニングを行った。まず、他種昆虫で蛹特異的な転写因子として知られているbroad-complexのcDNAクローニングを行い、選択的スプライシングによって生じる複数のアイソフォームの存在を明らかにした。アザミウマの成長に伴う、broad-complex転写量の変動を調べたところ、完全変態昆虫で報告されている発現時期とは異なっていることがわかった。また、完全変態昆虫でJHシグナル伝達の鍵遺伝子として知られているKruppel homolog 1(Kr-h1)のcDNAクローニングを行い、不完全変態昆虫にもKr-h1の相同遺伝子が存在することを初めて見いだした。

蓟马目（以下简称蓟马）的许多昆虫是世界性农业害虫，以蔬菜和水果为食，同时传播植物病毒，对农作物造成严重危害。尽管蓟马被归类为“不完全变态”昆虫，即幼虫不经过蛹过程就变态为成虫，但昆虫在成为成虫之前有一个“蛹样期”，在此期间几乎不移动。在此期间，发生幼虫组织分解和成虫组织形成。这是一种不同于任何其他昆虫物种的独特的变态模式，但目前尚不清楚这是如何受激素调节的。因此，作为发现蓟马新农药靶点的基础研究，我们开始了以阐明蓟马特异性蜕皮和变态分子机制为目的的研究。今年，我们重点关注控制蜕皮和变态的保幼激素（JH），并对参与信号转导的候选基因进行了 cDNA 克隆。首先，我们克隆了 Broad-complex 的 cDNA，它被称为其他昆虫物种中的蛹特异性转录因子，并揭示了通过选择性剪接产生的多种亚型的存在。当我们研究蓟马生长过程中广泛复合体转录水平的变化时，我们发现表达时间与完全变态昆虫中报道的不同。我们还克隆了完全变态昆虫中JH信号转导关键基因Kruppel同源物1（Kr-h1）的cDNA，并首次发现不完全变态昆虫中也存在与Kr-h1同源的基因。变态昆虫。