シロアリにおける兵蟻特異的な器官の発生機構の解明

阐明白蚁士兵特异性器官的发育机制

基本信息

批准号：
12J09520
负责人：
栂浩平
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University (2013)University of Toyama (2012)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09520/
关键词：
カースト形態形成ツールキット遺伝子ホルモン

项目摘要

本研究は社会性昆虫におけるカースト特異的な形態形成の発生機構を明らかにすることを目指し, タカサゴシロアリの兵隊分化過程における(1)動物の形作りに関わるツールキット遺伝子や(2)ホルモンのシグナル伝達因子の機能解析を行う. 材料のタカサゴシロアリの兵隊は, 頭部にツノ(nasus)と外分泌腺(額腺)を発達させると同時に, 退縮した大顎を保有する.ミツバチ, アリ, シロアリのカースト分化では, 幼若ホルモン, エクダイソン, インスリンが重要な役割を担うが, ホルモンのシグナル伝達が特異的な形態形成に与える影響はよくわかっていなかった. 前年度までに, タカサゴシロアリの兵隊分化においてこれらのホルモン受容体遺伝子の発現量解析を行い, ホルモンの部位特異的なシグナル伝達が器官発達や退縮に関与することが示唆されていた. 本年度はそれらホルモンの受容体遺伝子のRNA干渉法による機能解析を行った. その結果, エクダイソンの受容体遺伝子のRNAiにより, nasus形成および大顎の退縮が抑制された. したがって, タカサゴシロアリの兵隊分化では, エクダイソンは器官の成長と退縮の両方を制御していることが示唆された. シロアリの兵隊分化は幼若ホルモン量の上昇が兵隊への発生運命の決定にはたらく. これまでエクダイソンが兵隊分化に関わることは, エクダイソン量測定により示唆されていた. 本研究は, エクダイソンのシグナル伝達因子の機能解析によりエクダイソンが兵隊分化に関わることを示した.

本研究旨在阐明社会性昆虫种姓特异性形态发生的发育机制，并针对白蚁种姓特异性形态发生的发育机制进行了功能分析。头部发育角（鼻）和外分泌腺（前额腺），同时具有内缩的下颌骨。蜜蜂、蚂蚁和白蚁的种姓在分化中，保幼激素、蜕皮激素和胰岛素发挥着重要作用，但激素信号传导对特定形态发生的影响尚未得到充分了解。对身体基因表达水平的分析表明，激素的位点特异性信号转导参与了器官的发育和退化。今年，我们利用RNA干扰方法对这些激素的受体基因进行了功能分析。蜕皮激素受体基因的RNAi抑制了鼻的形成和下颌的收缩，因此，表明蜕皮激素在白蚁的士兵分化过程中控制器官的生长和收缩，在白蚁的士兵分化中，保幼激素量的增加发挥了作用。以前有人提出，通过测量蜕皮激素的量，蜕皮激素参与士兵分化。蜕皮激素信号因子的功能分析表明，蜕皮激素参与士兵分化。