新領域：アゲハチョウ2種のゲノムを解読 －毒蝶に似せる擬態の謎に迫る－
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/entry/22_entry380/




図１　シロオビアゲハのベイツ型擬態
シロオビアゲには、ベイツ型擬態を見せる雌（中央）と擬態をしない雄や雌（右）がみられる。ベイツ型擬態を見せる雌と擬態しない雌は遺伝子座Hによって切り替わる。


図２


図３　擬態型染色体に存在するdsx遺伝子が擬態形質を誘導する
今回開発した新たな遺伝子導入法で擬態型の雌個体で擬態型dsx遺伝子（擬態型染色体上に存在するdsx遺伝子）の働きを抑えることに成功した。
左：同一個体内の未処理翅。右は処理翅。処理した翅では赤い斑点がなくなり白い帯状の模様が出現し、非擬態型の翅に類似するようになった。



発表のポイント

◆アゲハチョウ2種（シロオビアゲハとナミアゲハ）のゲノムを解読し、世界で初めてアゲハチョウ科に属する蝶のゲノムを明らかにした。
◆シロオビアゲハの雌が毒蝶のベニモンアゲハにその模様を似せるベイツ型擬態の原因となる遺伝子の構造や分子機構を明らかにした。
◆本成果は、蝶の多様な基礎研究を推進するとともに、食植性昆虫の防除や生育制御にも役立てられると期待される。


発表概要

　沖縄などに生息するシロオビアゲハは、雌だけが翅の紋様などを毒蝶のベニモンアゲハに似せて捕食者をだまし、捕食者から逃れる擬態（ベイツ型擬態、注１）を示す。しかしその原因遺伝子や分子機構については不明瞭だった。
　今回、東京大学大学院新領域創成科学研究科の藤原晴彦教授らは擬態の謎を解くために、東京工業大学、名古屋大学、国立遺伝学研究所などと協力して、シロオビアゲハとベイツ型擬態をしないナミアゲハの2種のゲノムを解読し、その原因遺伝子や分子機構の一端を明らかにした。
　シロオビアゲハのゲノムデータの解析などから、ゲノム上でベイツ型擬態を生じさせている領域は10万塩基対以上に及ぶ超遺伝子（注２）と呼ばれる構造で、性分化を制御するdoublesex（注３）などの遺伝子を含むことが判明した。また、この構造は擬態をしないシロオビアゲハの雌のものと比べて、染色体の並びが逆向きになるなど特異な構造をしていた。擬態をしないナミアゲハのゲノムとの比較から、擬態をするシロオビアゲハの雌の超遺伝子は数千万年前に誕生したと推定された。さらに、新たに開発した遺伝子導入技術などから、擬態をするシロオビアゲハの擬態型dsxのメッセンジャーRNAが翅の紋様などの擬態を生じさせることがわかった。
　本成果は、蝶などによく見られる「雌に限定されたベイツ型擬態」の謎を解くとともに、超遺伝子の完全な構造と機能を初めて示したものである。また、アゲハチョウ科の蝶のゲノムが解読された初めての成果で、このゲノム情報は多様な基礎研究を推進するとともに、食植性昆虫の防除や生育制御に役立てられると期待される。


（以下略）