カイコの桑食性と性フェロモン応答性を決定する伴性遺伝子Bmacj6の分子機能

性连锁基因 Bmacj6 的分子功能，决定桑树的摄食和性信息素反应

• 批准号: 09J08743
• 负责人: 藤井 告
• 金额: $ 2.18万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08743/
• 关键词: 嗅覚; Olfactory receptor; 性フェロモン; 触角; 脳; 転写因子; acj6; 鱗翅目昆虫; 味覚; Gustatory receptor; Odorant binding protein; Chemosensory protein; RNAseq; 性フェロモン応答性; 嗅覚受容体; 軸索投射; カイコ; ボンビコール; ボンビカール

蛾類は、性フェロモンを利用して雌雄間での交信を行っている。個々の種の雌は、特定の性フェロモンを合成し、雄の配偶行動は、同種の雌が合成する性フェロモンによって特異的に誘起される。雌が合成する性フェロモン成分と雄の性フェロモン選好性の種間差が、どのような遺伝的なメカニズムで生み出されているのかという問題に関して、これまでに数々の研究が報告されているが、後者に関する分子遺伝学的な知見は、カイコを含め数種の蛾類において、性フェロモン受容体をコードする遺伝子が明らかにされているに過ぎなかった。性フェロモン選好性が分化するには、匂いを受容する触角と、情報を処理する脳の両方が、新たな性フェロモンへと複合的に適応する必要があり、性フェロモン受容体を単離するだけで解決するような単純な問題ではない。カイコでは、雄は雌が放出する性フェロモンであるボンビコールに特異的に応答して交尾行動を示す。申請者は、最近二年間の研究によって、転写因子BmAcj6をコードする伴性遺伝子に異常のある変異体(spliとspli^<B1>)は、ボンビコールにほとんど応答しなくなるだけでなく、正常な雄は反応しないはずのボンビカール(ボンビコールの酸化物)に強く反応して交尾行動を起こすことを発見し、そのメカニズムを解析してきた。本年度は、それらの研究成果をまとめ、PNAS誌において公表した。本研究成果は、伴性遺伝子Bmacj6が、触角での性フェロモンの受容(末梢)と脳での情報処理(中枢)の両方を、複合的に制御していることを明らかにすると同時に、性フェロモン応答性という複合適応形質を制御している遺伝子の一つを世界で初めて発見した画期的な成果である。

飞蛾使用性信息素在男性和女性之间进行交流。单个物种的女性综合了特定的性信息素，男性婚姻行为是由同一物种女性合成的性信息素特别诱导的。许多研究先前已经报道了遗传机制的问题，在这种问题中，产生了由女性合成的性信息素成分和男性的性信息素偏好，但是有关后者的分子遗传发现仅揭示了包括丝虫在内的几种moth虫中编码的基因。为了性信息素偏爱分化，气味触角和信息处理的大脑都必须以复杂的方式适应新的性信息素，这不是一个简单的问题，可以简单地通过隔离性信息素受体来解决。在蚕中，男性在对Bombicol的特定反应中表现出交配行为，Bombicol是女性发布的性信息素。申请人在最近的两年研究中发现了编码转录因子BMACJ6的伴随基因中的异常突变体（Spli和Spli^<b1>）不仅对炸弹醇的反应不反应，而且对炸弹醇（炸弹的氧化物）也反应强烈，不应响应，并且已经分析了机制。今年，我们汇编了这些研究的结果，并将其发布在PNAS杂志上。这一研究发现是一项开创性的成就，揭示了伴侣基因BMACJ6复杂地调节了触角（外围）性别信息素的接收和大脑中的信息处理（中心），同时也发现了世界上第一个基因，这些基因调节了性别伴侣反应的复杂适应性的适应性。

项目成果

Interspecies linkage analysis of mo, a Bombyx mori locus associated with mosaicism and gynandromorphism

mo（与嵌合体和雌雄同体相关的家蚕基因座）的种间连锁分析

• DOI: 10.1007/s10709-012-9634-0
• 发表时间: 2012
• 期刊: Genetica
• 影响因子: 1.5
• 作者: Arimasa Matsumoto;Laurean Ilies;Eiichi Nakamura;松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一;Daimon Takaaki;Hara Kahori;Fujii Tsuguru
• 通讯作者: Fujii Tsuguru

カイコにおける染色体異常の命名法-od座を含むものを例に-

家蚕染色体异常的命名法——以od基因座为例——

• 发表时间: 2012
• 作者: Arimasa Matsumoto;Laurean Ilies;Eiichi Nakamura;松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一;Daimon Takaaki;Hara Kahori;Fujii Tsuguru;藤井告;Kawaoka Shinpei;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Abe Hiroaki;Tsuguru Fujii;Tsuguru Fujii;Daimon Takaaki;藤井告;藤井告;藤井告
• 通讯作者: 藤井告

カイコのspli変異体に認められる食性と性フェロモン応答性の異常

家蚕spli突变体中观察到的摄食习惯和性信息素反应异常

• 发表时间: 2009
• 作者: Arimasa Matsumoto;Laurean Ilies;Eiichi Nakamura;松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一;Daimon Takaaki;Hara Kahori;Fujii Tsuguru;藤井告;Kawaoka Shinpei;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Abe Hiroaki;Tsuguru Fujii;Tsuguru Fujii;Daimon Takaaki;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告;藤井告
• 通讯作者: 藤井告

第11染色体を部分的に欠失したカイコの食性異常

11 号染色体部分缺失的蚕的饮食异常

• 发表时间: 2012
• 作者: Arimasa Matsumoto;Laurean Ilies;Eiichi Nakamura;松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一;Daimon Takaaki;Hara Kahori;Fujii Tsuguru;藤井告;Kawaoka Shinpei;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Abe Hiroaki;Tsuguru Fujii;Tsuguru Fujii;Daimon Takaaki;藤井告;藤井告
• 通讯作者: 藤井告

カイコのアルビノ(al)はテトラヒドロビオプテリン(BH4)生合成関連遺伝子に変異を持つ

白化蚕 (al) 的四氢生物蝶呤 (BH4) 生物合成相关基因发生突变。

• 发表时间: 2012
• 作者: Arimasa Matsumoto;Laurean Ilies;Eiichi Nakamura;松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一;Daimon Takaaki;Hara Kahori;Fujii Tsuguru;藤井告;Kawaoka Shinpei;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Fujii Tsuguru;Abe Hiroaki;Tsuguru Fujii;Tsuguru Fujii;Daimon Takaaki;藤井告
• 通讯作者: 藤井告