【研究分野】応用昆虫学

【研究領域課題番号】16208005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ツトガ科 / ノメイガ亜科 / 系統と種の分化 / 性フェロモン / 生合成 / 寄主植物 / 超音波交信 / 種分化 / 音響交信 / 生殖隔離 / メイガ類 / 系統分類 / フェロモン / 形態測定 / 系統解析 / 分子系統

【研究成果の概要】

■アワノメイガ属ノメイガの系統と進化:
遺伝子解析:ミトコンドリアDNA遺伝子COIIの塩基配列から,ゴボウノメイガ6系統が西日本と東日本に分化していること,ウスジロキノメイガ種群2種の分化は比較的最近(約30万年前)に生じたことを示した.
性フェロモン生合成と受容:フキノメイガ特異的成分がユニークな経路で生合成されること,アズキノメイガのΔ11-不飽和化酵素遺伝子の発現部位が性フェロモン腺特異的であること,Δ11成分を持つアズキノメイガとΔ12成分を持つアワノメイガでは同じ2種不飽和化酵素遺伝子を発現するが,翻訳以後に異なる抑制を受けることを示した.フェロモン腺特異的脂肪酸還元酵素(FAR)遺伝子を探索し,FAR様配列を持ちフェロモン腺特異的発現をするものの全長配列を確認した.アズキノメイガ雄触角から複数のフェロモン受容体遺伝子候補をクローニングし,アフリカツメガエル卵を用いた機能検索を試みた.
アワノメイガ雄の超音波:アワノメイガ雄が30-80kHzの種特異的パルスパターンをもつ超音波を出し,雌は雄の出す周波帯に高い感度を示すことを示した.解剖と行動実験から前翅と胸部の特殊な鱗粉が擦れ合って超音波を生じるという世界初の知見を得た.超音波の生態的機能を行動実験から考察した.
■ニカメイガのイネ個体群とマコモ個体群の分化:
雄成虫交尾器の形態測定値の多変量解析により,従来未知の両系統間の形態的差異を検出した.両系統間の交尾時間帯の明確差異は両者の生殖的隔離に機能するとされてきたが,両者が同所的に生息するつくば市個体群では両者間に交尾時間の差が見られず,隔離機構の発達に別の要因が作用した可能性を示した.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円)

【研究分野】植物保護

【研究領域課題番号】13460021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ツトガ科 / フェロモン / 配偶行動 / 寄主選好性 / 地理的変異 / 集団内変異 / 種分化 / メイガ科 / 性フェロモン

【研究成果の概要】

アズキノメイガ:(1)性フェロモンに見られる多型(異性体比)を実際に作り出すフェロモン生合成系において,多型の制御がどのステップで行なわれるかを調べたところ,前駆体脂肪酸からアルコールへの還元過程であることが特定できた。(2)本種とごく近縁なヨーロッパアワノメイガとオナモミノメイガの系統関係と種内多様性をミトコンドリアCOII遺伝子の塩基配列にもとづき比較したところ,ハプロタイプは3種を通じてきわめて類似しており,しかも種間で大きく重複することから,3種の近縁性が再確認された。コブノメイガ:主要な日本への一次飛来源と推測される地域に入るベトナム(ハノイ)と中国最南部(広西省南寧)を選び,それら地域における雄が反応する性フェロモン型(ブレンド)を調査した。その結果,いずれも日本型のブレンドだけに誘引活性が認められた。さらに,前年調査したフィリピンのボホール島で再調査を行なったが,前年と同様フィリピン型のブレンドには雄が誘引されず、日本型のブレンドだけに活性が認められた。
ニカメイガ:(1)マコモとイネの共存する場所でフェロモントラップにより年間の発生消長を調査した。越冬世代ではマコモに由来すると推定される大型の個体はイネに由来すると推定される小型の個体よりも数週間早く発生した。これは越冬幼虫が蛹化までに要する有効積算温度の違いによると思われた。(2)イネとマコモ両系統をDNAレベルで識別できるかどうかを検討した。ミトコンドリアCOI遺伝子の塩基配列では両者の単系統性は示されなかった。ついでマイクロサテライトマーカーを探索するため,Lianらの2段階作成法により,null alleleの影響を受けないプライマーセットの作成を試みた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】11,800千円 (直接経費: 11,800千円)

【研究分野】応用動物科学

【研究領域課題番号】13306022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シバヤギ / 性フェロモン / 4エチル脂肪酸 / 光学異性体 / ラット / 警報フェロモン / 自律機能 / 行動変化 / フェロモン / 4エチルオクタン酸 / 5αリダクターゼ / フェロモン受容体候補遺伝子 / Gi2受容体結合蛋白 / 鋤鼻神経細胞 / 嗅上皮

【研究成果の概要】

雄ヤギフェロモン分子の単離・精製・同定 雄ヤギ被毛よりフェロモン活性物質の分離を試みるため、超臨界CO2クロマトグラフィーを用いて分取を行い、得られたフェロモン活性陽性分画についてガスクロマトグラフ質量分析計により分析を行った。その結果、以前より雄ヤギ特異臭の構成成分として報告されていた一連の4-エチル分枝脂肪酸およびそのエステル類が複数検出された。そのうち、4-エチルオクタン酸、4-エチルデカン酸、およびそれらのメチルエステルとエチルエステル類の計6化合物を合成し、それらのフェロモン活性を評価したところ、生物試料と同濃度での活性はほとんど認められず、6種の化合物すべてを混合して呈示したときのみ弱い活性が認められた。またこれらの合成化合物と生物試料中の同化合物とでは光学異性体比が異なっていることが示唆された。
ラットを研究モデルとした情動フェロモンの探索に関する研究 あらかじめ雄ラットにfoot shockを与えておいた箱の中に別の雄ラットを導入したところ、shockを与えなかった場合の対照群と比較して探索行動、活動量、探索行動の上昇と休息行動の低下が観察された。同時にテレメトリーシステムにより自律機能に対する影響を解析したところ、新奇環境に導入されたことによる体温の一過的上昇(stress-induced hyperthermia)が対照群に比べて大きくなった。また神経活動冗進の指標であるFos蛋白の発現が副嗅球で観察されたことから、警報フェロモン提示による行動的、自律機能的な反応の増強が明らかとなった。さらに実験箱の中に麻酔した雄ラットを導入し、そこにテレメトリー送信機をあらかじめ留置した別の雄ラットを導入したところ、麻酔したラットの鼻部を局所刺激した場合にそれを嗅いだラットで行動反応の変化が観察された。一方で体温の反応は部位にかかわらず一定であった。この事から、成熟雄が放出する警報フェロモンは2つのカテゴリーに分類できることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2001 - 2004

【配分額】39,260千円 (直接経費: 30,200千円、間接経費: 9,060千円)