東アジア特産のチョウ・ツマジロウラジャノメの核遺伝子における高い塩基多様性が判明――共生細菌によるミトコンドリア遺伝子の多様性低下の可能性――

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2026-08-25 東京大学

東アジアに分布するチョウ類、ツマジロウラジャノメを対象に、核遺伝子3領域とミトコンドリア遺伝子2領域のDNA配列を比較した結果、通常とは逆に核遺伝子の方が高い塩基多様性を示すことが明らかになった。核遺伝子では多数のヘテロ接合も確認され、一定の遺伝的多様性が維持されていた。一方、極東ロシア・日本産の個体から細胞内共生細菌Wolbachiaが検出され、母系遺伝するWolbachiaの感染拡大に伴う「選択的掃引」によって、特定のミトコンドリア型が広がり、ミトコンドリアDNAの多様性が低下した可能性が示された。ただし因果関係は未実証で、追加調査が必要である。また中国・徐州個体群は遺伝的には同種と考えられる一方、他地域より著しく小型で翅の斑紋にも違いがあり、未記載亜種の可能性が示された。本研究は、昆虫の進化史や系統地理を解明する際、共生微生物の影響を考慮する重要性を示している。

東アジア特産のチョウ・ツマジロウラジャノメの核遺伝子における高い塩基多様性が判明――共生細菌によるミトコンドリア遺伝子の多様性低下の可能性――
図2:ツマジロウラジャノメの各個体群におけるCOI塩基配列のハプロタイプネットワーク.

<関連情報>

中国産Lasiommata deidamia (鱗翅目:タテハチョウ科)の核遺伝子の高ヌクレオチド多様性と潜在的な新亜種 High Nucleotide Diversity of Nuclear Genes in Lasiommata deidamia (Lepidoptera: Nymphalidae) and a Potential New Subspecies from China

Wataru Mitsuhashi, Haruo Fukúda, Jun-ichi Asahi, Akio Tamura, Min Wang, Masaya Yago
Journal of Entomological Science  Published:18 Aug 2026
DOI:https://doi.org/10.18474/JES26-16

Abstract

In Xuzhou, Jiangsu, China, we found adult butterflies whose general appearance is similar to Lasiommata deidamia (Eversmann) (Lepidoptera: Nymphalidae) of Asia but have a wing pattern distinct from those observed in other areas. Here, we investigated taxonomic relationship between the Xuzhou butterflies and the L. deidamia based on DNA sequences and the wing morphology of these butterflies. Analysis of nuclear and mitochondrial genes revealed only minor genetic differences between the Xuzhou specimens and L. deidamia deidamia specimens, indicating that they belong to the same species. The wing length of the Xuzhou population was significantly shorter than that in populations of L. deidamia; the maximum forewing length among the Xuzhou specimens equaled the minimum forewing length of specimens from other regions, occurring in 9.1% of Xuzhou specimens and 3.6% of specimens from other regions. The differences in wing pattern suggested that the Xuzhou group is a new subspecies of L. deidamia. Interestingly, the diversity of nuclear genes, that is, percent nucleotide differences, was generally slightly higher than mitochondrial gene diversity among the butterflies examined, including the L. deidamia deidamia specimens from the areas other than Xuzhou, which contrasts with the view that evolution is far slower in nuclear genes than in mitochondrial genes in animals. Some endosymbiont bacteria Wolbachia induce the unification of mitochondrial types of host insects, and the discovery of Wolbachia with novel sequences in the specimens in broad areas suggested that the bacterium is a possible cause of this simplification in L. deidamia.

細胞遺伝子工学
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