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細胞内共生細菌Wolbachiaによる生殖操作を抑制する宿主の抵抗性遺伝子 M1 藤次一嘉

2013/03/13 0:00 に Takashi Matsuo が投稿
2013 年2月8 日(金)

節足動物に広く感染している細胞内共生細菌Wolbachiaは自身の増殖を有利にするために、しばしば宿主の生殖を利己的に操作する.その操作の様式の一つにオス殺し(male-killing)がある.

ところがオス殺しを行うタイプのWolbachiaであっても、特定の宿主に感染した場合、オス殺しが起こらないことがある.例えば、リュウキュウムラサキ(Hypolimnas bolina)に感染するWolbachiaはオス殺しを行うことが報告されているが [1, 2]、同種のいくつかの個体群ではWolbachiaに感染しているにもかかわらずオス殺しが見られない.これらの個体群では宿主側にオス殺し抵抗性遺伝子が広がったためWolbachiaによるオス殺しが抑制されていることが明らかになった [3, 4, 5].これらの個体群においてWolbachiaはオス殺しを抑制されているにもかかわらず、これらの個体群からWolbachiaは消滅していない.このオス殺しを行わなくなったWolbachiaは、別の生殖操作である細胞質不和合を引き起こすことで、
その個体群内で存在し続けていることが明らかになった [6].

また、ショウジョウバエ科のDrosophila recensは98%がWolbachiaに感染しており、WolbachiaはD. recensに感染すると非常に強い細胞質不和合を引き起こすが、細胞質不和合による生殖操作は性比異常を伴わない.一方、同じくショウジョウバエ科のDrosophila subquinariaでは、Wolbachia感染個体が見つかっていない.興味深いことに、D. recensのWolbachiaをD. subquinariaに浸透交雑させるとオス殺しが見られた [7].この実験により、D. recensが持つオス殺し抵抗性遺伝子は優性で、常染色体上に複数あることが明らかになった [7].

このように、Wolbachiaによるオス殺しは宿主側の抵抗性遺伝子により抑制されている場合がある.



引用文献

1.      Dyson, E.A.; Kamath, M.K.; Hurst, G.D.D. Wolbachia infection associated with all-female broods in Hypolimnas bolina (Lepidoptera: Nymphalidae): Evidence for horizontal transmission of a butterfly male killer. Heredity 2002, 88, 166–171.
2.      Mitsuhashi, W.; Saiki, T.; Wei, W.; Kawakita, H.; Sato, M. Two novel strains of Wolbachia coexisting in both species of mulberry leafhoppers. Insect Mol. Biol. Biol. 2002, 11, 577–584.
3.      Hornett, E.A.; Charlat, S.; Duplouy, A.M.R.; Davies, N.; Roderick, G.K.; Wedell, N.; Hurst, G.D. Evolution of male-killer suppression in a natural population. PLoS Biol. 2006, 4, e283.
4.      Charlat, S.; Hornett, E.A.; Fullard, J.H.; Davies, N.; Roderick, G.K.; Wedell, N.; Hurst, G.D. Extraordinary flux in sex ratio. Science 2007, 317, 214.
5.      Mitsuhashi, W.; Ikeda, H.; Muraji, M. Fifty-year trend towards suppression of Wolbachia-induced male-killing by its butterfly host, Hypolimnas bolina. J. Insect Sci. 2011, 11, 1–15.
6.      Hornett, E.A.; Duplouy, A.M.R.; Davies, N.; Roderick, G.K.; Wedell, N.; Hurst, G.D.; Charlat, S. You can’t keep a good parasite down: Evolution of a male-killer suppressor uncovers cytoplasmic incompatibility. Evolution 2008, 62, 1258–1263.
7.      Jaenike, J. Spontaneous emergence of a new Wolbachia phenotype. Evolution 2007, 61, 2244–2252.
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