信州大学、東京農工大学、自然科学研究機構生理学研究所の研究グループは、ゲノム編集技術などを用い、カイコの休眠が温度から光周期(日長)に依存して決定されるように変化することを発見した。

 カイコは長い歴史の中で家畜化され、人為的に繁殖を制御できるように改良されてきた。その秘密は卵の時期(胚期)に起こる「休眠」であり、温度条件を人為的に操作して休眠を制御し、カイコの繁殖サイクルを調節できる。一方、野生のカイコ(クワコ)は、温度条件ではなく光によって休眠が誘導される。これまで、同一祖先から生じたはずのカイコとクワコの休眠メカニズムの差は不明だった。

 研究グループはカイコの「コウセツ」と呼ばれる系統を用い、ゲノム編集技術(TALEN システム)を利用して、カイコの温度センサータンパク質(TRPA1)の遺伝子を欠損させたノックアウト(KO)系統を作出した。この系統では、KOしていない系統のように胚期の温度で休眠性は決まらず、クワコのように幼虫期の日長で休眠性が決まることを発見した。

 さらに、温度による休眠機構を遮断した場合、祖先種の持つ光による休眠機構が現出し、「先祖返り」することも判明した。すなわち、家畜化されたカイコでは、温度センサーと休眠機構を結び付ける何らかのメカニズムが隠されており、祖先種であるクワコとは異なる休眠メカニズムが優位になっているという。

 これは、昆虫をはじめとする生物の環境応答機構における分子機構の解明として貴重であり、今後の研究の進展により、飛ぶこともできず、おとなしく、大量に飼育が可能になったカイコの家畜化された過程が分子レベルで明らかになることが期待されるとしている。

論文情報:【Scientific Reports】Comparisons in temperature and photoperiodic-dependent diapause induction between domestic and wild mulberry silkworms

信州大学

地域社会、グローバル社会における豊かな人間力と実践力のある人材を育成

信州大学は、長野県内に5つのキャンパスを擁する、広域型キャンパス型の総合大学。人文学、教育学、経法学、理学、医学、工学、農学、繊維学の8学部で構成され、幅広い教養と基礎的能力を修得する教育や研究を行っています。学部を越えた共通教育や、自然豊かな信州の地域性を活[…]

東京農工大学

未来に向けて、科学を基盤に持続可能な社会の構築に取り組む

東京農工大学は、農学部と工学部からなる国立科学技術系大学。自由と多様性を尊重した学びと実践によって科学的探究を深化し学生の創造力と好奇心に火をつけ、科学テクノロジーおよび事業の世界で活躍するための能力を育成しています。持続可能な社会の構築を実現する新たな考えや[…]

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部です。
大学や教育に対する知見・関心の高い編集スタッフにより記事執筆しています。