共同研究・競争的資金等の研究課題

2017年6月 - 2022年3月

昆虫―微生物共生可能性の探索と分子基盤の解明

日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
  • 深津 武馬
  • ,
  • 古賀 隆一
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  • 重信 秀治
  • ,
  • 細川 貴弘
  • ,
  • 二河 成男
  • ,
  • 西出 雄大
  • ,
  • 松浦 優

課題番号
17H06388
担当区分
研究分担者
配分額
(総額)
148,460,000円
(直接経費)
114,200,000円
(間接経費)
34,260,000円

・共生可能細菌群の探索、分離、解析:共生細菌除去幼虫を日本各地の土壌試料に曝露、スクリーニングすることで、環境中の共生可能細菌群を網羅的に探索、分離、同定した。中でも特異な共生細菌叢を呈することが示唆された宮古島その他の南西諸島で重点的に調査を実施した。
・日本各地の土壌中の培養可能共生細菌/潜在的共生細菌のNGS群集解析:つくば、福岡、沖縄島、札幌、京都、与那国島、松山、徳之島、宮古島、久米島など全12カ所の土壌サンプルからDNA抽出し、16S rDNAのv1-v2領域とv3-v4領域の2か所の塩基配列を独立に解析したところ、環境土壌中の培養可能共生細菌/潜在的共生細菌の存在比は極めて低い(10^-5のオーダー)ことが判明した。
・共生細菌の大規模比較ゲノム解析:チャバネアオカメムシ共生細菌および近縁細菌62系統のゲノム配列決定および比較ゲノム解析を行い、培養可能共生細菌や潜在的共生細菌ではゲノムシンテニーがよく保たれていることが示された。
・宿主昆虫共生器官の形成過程および機構の解析:チャバネアオカメムシの発生過程における中腸共生器官の形態形成および発達、そして共生細菌の感染過程、個体群動態、局在推移などについて徹底的な記載を実施し、細胞骨格系による盲嚢パターン形成、細胞死や細胞分裂の関与などの新知見を見出した。
・共生可能細菌の実験進化学的解析:共生可能細菌に感染させた昆虫系統を飼育維持し、適応度の高い個体を選抜して体内細菌を次世代に感染させることを継続的に繰り返して進化実験をおこなうための検討を継続して遂行した。また、その他の研究成果として、キンカメムシ類における腸内共生細菌の進化と多様化の解明;カメムシ類における中腸共生器官の形態形成過程;ナガカメムシ類における内部共生系の多様性の解明;などを達成した。

ID情報
  • 課題番号 : 17H06388