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lSoc.]
pn.37，59‑
60α002)
2002ArthropodanEmbryologicalSocietyof]
apanI
S
S
N1341‑
152
759decapentaplegic遺伝子の異所的発現によって起こる
カブラハバチ初期腔の異常
山本大介・李載政・畠山正統・大石陸生

DaisukeS.YAMAMOTOヘJaeMinLEE2)，MasatsuguHATAKEYAMA3) andKugao
OISHP.4): MorphologicalAbnorm
a1ityCausedbyE
ctopicExpressiono
fdecapentaplegic
GeneHomologuedurin
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nAthalia rosaer.
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膜麹目昆虫カブラハパチ Athaliarosaer
ゆcorn
ぬは人為的に単為発生を開始させることができる、昆虫で唯一卵細胞質内精子注入法 (ICSI法)により体外人工授精ができる (SawaandOishi，1989)、FISH法により遺伝子を染色体上に位置づけることができるなど実験を行う上で、優れた特長を持っているが、発生のメカニズ、ムはほとんど分かっていない。

Decapentaplegic(Dpp) タンパク質は TGF‑sスーパーファミリーに属し、生体内でシグナル因子として働き、PodosandFer
gu
son，1999;Rafter
yandSuther
Jand，1999)0
主要かっ多様なシグナル伝達に関与している (decapentaPlegic(dpp) はキイロショウジヨウパエ DrosoPhilamelanogasterでは初期肢の背側で発現し背腹軸の決定に関わっている (St.Johnstonetal.，1990;Whartoneta，.
l 1993)。また成虫の麹脈形成、眼形成、付属肢形成、生殖器官形成などさまざまな段階にも関与することが知られている (InghamandFietz，1995;GotoandHayashi，
1997;Pi伊 oniandZipursky，1997;Sanchezetal.，2001)。
見虫においては双麹目のショウジョウバエ科 4種と鞘麹目のコクヌストモドキ ηiboliUl仰 castaneum(Sanchez‑tal.，1996) で φpの cDNAの全長がクローニングされている。
Salazare001)。このわれわれは先に、カブラハパチで新たに φ戸ホモログ cDNAの全長をクローニングした(山本ら， 2遺伝子から推測されるタンパク質のアミノ酸配列は他種昆虫の φpアミノ酸配列と高い相同性があった。 sf発生、幼虫、踊、成虫の mRNAを用いノーザン解析を行ったところ、カブラハバチ dppはすべての発生段階を通じて発現していることが分かった。これはキイロショウジョウパエで報告されているものと同様の結果である O カブラハパチ φDがキイロショウジョウパエと同様の機能を持っかどうか調べるために、 φ戸を卵に顕微注入し発現させ、どのような影響がでるかを調べた。
dppcDNA配列の上流にキイロショウジョウパエの熱ショックタンパク質遺伝子 (hsp70) のプロモーターを付加した配列を組み込んだプラスミド DNAを作製し、カブラハバチ成熟未受精卵の腹側に顕微注入した。発生開始後 12時間に 30"C24時間の条件で熱ショックを与え、 dppを異所的に強制発現させ、その後形成される症の形態を観察した。その結果、注入した卵のうち約 12%の脹で、』至子育の伸長や妊反転の不完全、肢の正中面に対する軸のねじれ、付属肢の形態異常が観察された (Table1)。顕微注入後、熱ショックを与えない対照実験では、同様の異常な形態は約 3 %の匹で観察された (Table1)。異常な症の出現する割合に大きく差が見られることから、ppホモログはこれらの異常は注入した φpの働きによるものだと考えられる。以上のことからカブラハパチの d形態形成に関与するシグナル因子としての機能を持っており、今回の条件下では初期目玉の体節や付属肢形成の時*Abstractofp
aperreadatt
he37thAnnualMeetingofArthropodanEmbryologica1Societyof]
apan，]
une1‑2，2001(Nihonmatsu，Fukushima).

60Table1 Abnormalembryosp
roducedbym
icroinjectionofp
lasmi
dDNAcarryingthedppgenehomologuei
nAthalia日.
rosaeru
ficornHeattreatment(30'C，24h)

Numberofeggsinjected(%)

Numberofembryodev
elopingafter48h(%)

Numberofnor
malembryos(%)

Numberofabnormalembryos(%)+

459(100)

291(63.
4)

235(51.2)

56(12.
2)

398(100)

268(67.
3)258(64.
8)10α.5)

期に、注入したプラスミド DNAから発現した dppによる影響があらわれ、その結果、正常な調節機構が乱されていると考えられる。
今後は whole‑mounti
nsituhybridization法により正常匹での φpの発現パターンおよび dppを顕微注入した目玉での発現パターンの違いを調べ、異常な形態との関係を明らかにしたい。
引用文献
Goto，S.andS.Hayashi(1997)n四 elo
戸nent，124，125‑‑132
Ingham，P.
w.andM.
].Fietz(1995)Cur
r.Bio，.
l 5，432‑
440.
Pignoni，EandS.1.Zipursky(199ηDevelopment，124，271‑
278.
Podos，
S.
D.andE.1.Ferguson(1999)Tr側 dsG
enet.，15，396‑
402.
Raftery;1.
A.andD.
J.Suther1
and(1999)Dev.B
iol.，210，241‑268
Sanchez，
1.
，N.Gorfinkie
land1.Guerrero(2001)Develop
刑 ent，128，1033‑1043
Sanchez‑
Salaza，r，.
J M.T.Pletcher，R.
1.Bennett，S.
J.Brown，T.
].Dandamudi，R.E.Denel
1andJ.
S.Doctor(1996)n四'. Gen四 E
vol.，206，
237‑
246.
Sawa，
M.andK.Oishi(1989)Zool.Sci.，6，549‑556.
St.Johnston，
R.D.，
EM.Ho飴nann，
R.K.Blackman，D.Segal，
R.Grima
1ia，
R双Padgett，
H.
A.IrickandW.M.Gelbart(1990)GenesD
ev.，4，
1114‑
1127.
Wharton，
K.
A.，
R.P.Ray，andW.M.G
elbart(1993)D四 elo
戸別杭 1
17，
807
‑
‑
822.
山本大介・李載吠・畠山正統・大石陸生 (2001)Proc.Arthropod.Embryol.Soc.JPn.，36，27‑28.