自然科学研究機構 基礎生物学研究所
厳しい冬を乗り越えることは、多くの昆虫にとって大きな課題であり、こうした環境に適応するため、寒さや乾燥に強く丈夫な「越冬卵」を産む生存戦略が広く知られています。このたび、基礎生物学研究所 進化ゲノミクス研究室（重信秀治教授、依田真一特任助教、鈴木みゆず技術支援員、大澤園子技術職員）の研究チームは、エンドウヒゲナガアブラムシ（Acyrthosiphon pisum）において、越冬卵の殻の黒色化と硬化に不可欠な遺伝子としてLaccase2（Lac2）を特定し、その機能を明らかにしました。CRISPR/Cas9ゲノム編集法を用いてLac2遺伝子を破壊した結果、卵殻の色素沈着が起こらず、硬度が著しく低下するとともに、真菌感染が増加し、ふ化に至らず致死となりました。本成果は、昆虫の寒冷環境への適応メカニズムを分子レベルで理解することに顕著な貢献を果たしました。また本研究では、Lac2遺伝子の機能解析を進める過程で、アブラムシ特有の複雑な生活史や生物学的特性に対応するため、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を最適化するとともに、「DIPA-CRISPR」法をアブラムシに初めて導入し、効率的かつ実用的な遺伝子操作法の確立にも成功しました。これらの技術によって、進化生態学や共生生物学などの分野で重要なモデル生物であり、重要な農業害虫でもあるアブラムシの遺伝子機能研究が飛躍的に進展することが期待されます。本研究成果は、PLOS Genetics誌（2025年7月21日号）に掲載されました。
左図：エンドウヒゲナガアブラムシ [写真提供：野崎友成]
右図：本研究で最適化したCRISPR/Cas9ゲノム編集法により
Laccase2（ラッカーゼ２）遺伝子をノックアウトした卵（左）。真っ黒にメラニン色素が沈着している野生型の卵（右）に比べて、ノックアウト卵（左）は卵殻の色素が消失し、中の胚が透けて見える。
