サバクトビバッタの相変異に関与する遺伝子の探索と機能解析

沙漠蝗相变相关基因的搜索及功能分析

基本信息

批准号：
15J08228
负责人：
管原亮平
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization (2016-2017)国立研究開発法人農業生物資源研究所 (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

群生相バッタの黒化誘導ホルモン、コラゾニンの下流で機能する転写因子を同定し、Loctと名付けた。LoctにはLong型とShort型が認められ、ツーハイブリッド法や共免疫沈降法による解析で、Long間、Short間で相互作用が観察された。Loctのノックダウンは群生相の黒い体色を茶色に変化させたが、形態的特徴のF/C値は典型的な群生相のままであった。Loctに加えて、メラニン化関連因子Yellowや、Takeoutファミリーに属するAltoもコラゾニンの下流で機能し、これらは皮膚で強く発現していた。コラゾニン以外に他の因子がこれらの発現誘導には必要であることが判明した。これらの結果をまとめて、コラゾニンシグナリング経路のモデルを提唱した。次いで、サバクトビバッタ終齢幼虫の黄色を制御するタンパク質としてYPT遺伝子を同定した。YPTタンパク質は先行研究において、成虫期黄化を制御する密度依存的および性依存的なタンパク質であるとされていたが、本研究により、密度や性非特異的に幼虫期で機能していることが判明した。温度や環境色が幼虫期YPTの発現量を制御し、バッタの体色に影響を与えていることが明らかになった一方で、幼若ホルモンやコラゾニンなどのホルモンもYPTの発現量に影響を与え、体色を制御していることを示した。バッタの飼育の過程でフンにバッタの産卵抑制成分が含まれていることが判明した。本成分は水溶性で熱に強い特性を持ち、植物由来である可能性が明らかになった。また、バッタが孵化する際には、卵塊中の各々の卵が同調し、２段階のメカニズムで制御されていることが判明した。

我们鉴定了一种在 corazonin（群居蝗虫中的黑化诱导激素）下游起作用的转录因子，并将其命名为 Loct。识别了Loct的长型和短型，并在使用二杂交法和免疫共沉淀法的分析中观察到了长型和短型之间的相互作用。 Loct的敲除使群居期的黑色体色变为棕色，但形态特征的F/C值仍保持群居期的典型特征。除了Loct之外，黑化相关因子Yellow和Takeout家族成员Alto也在corazonin下游发挥作用，并且这些因子在皮肤中强烈表达。结果发现，除了考拉佐宁之外，还需要其他因素来诱导这些表达。结合这些结果，我们提出了 corazonin 信号通路的模型。接下来，我们鉴定出 YPT 基因是一种控制沙漠蝗虫终龄幼虫黄色的蛋白质。先前的研究表明，YPT 蛋白是一种控制成虫泛黄的密度和性别依赖性蛋白，但这项研究表明，它在幼虫阶段以密度和性别非特异性的方式发挥作用。研究表明，温度和环境颜色控制着幼虫期YPT的表达水平，并影响蝗虫的体色，而保幼激素和考拉佐宁等激素也影响着YPT的表达水平，并控制着体色。颜色。在饲养蝗虫的过程中，人们发现它们的粪便中含有抑制蝗虫产卵的成分。现已明确，该成分是水溶性且耐热的，并且可能源自植物。人们还发现，当蝗虫孵化时，卵团中的每个卵都是同步的，并由两步机制控制。