美しい天然繊維「絹」の未来を支える、カイコの遺伝子・ゲノム研究

品種改良が続けられてきたカイコ

美しい光沢があり、天然繊維としてSDGsの観点からも需要が高い絹は、カイコの繭から作られます。カイコがさなぎになるときに作る繭から引き出した繊維をより合わせたものが絹糸です。
カイコは「クワコ」という野生のガを家畜化した昆虫です。カイコを飼って絹糸を取る養蚕は、1万年から5千年前に中国で始まったと言われ、長い時間をかけて、カイコを飼育に適した性質に改良してきました。その性質の一つが卵の「休眠」です。卵の温度管理により、ふ化時期や出荷時期を調整できるのです。

季節に適応する生存戦略としての休眠卵

カイコは卵のときの外気温が15℃か25℃かで、次の世代の卵が休眠するかどうかが決まります。卵のときに、15℃にさらされたカイコが成長後に産んだ卵は1週間でふ化します。一方、卵のときに25℃にさらされたカイコは、「休眠卵」を産みます。休眠卵は胚の発育が止まり、5℃の環境に一定期間おいて覚醒させない限り、1年間ふ化しません。
この性質は、春（15℃）に生まれれば餌となる桑の葉が豊富にあるけれど、真夏（25℃）に生まれるとすぐに秋になり餌がなくなるという、昆虫がもつ季節の移り変わりに適応した性質を反映したものと考えられます。

カイコの遺伝子・ゲノム研究で期待できること

しかしカイコの原種であるクワコは、温度ではなく日長で休眠・非休眠が決まるという性質を持っています。そこでカイコの遺伝子から温度感受の機能をとり除いてみたところ、クワコと同様に日長を感受する性質が発現しました。つまり、原種のクワコにも温度感受の遺伝子があり、たまたまその機能が発現している個体を選択していった結果、カイコは温度で休眠・非休眠を決める性質になったと考えられます。
カイコの遺伝子研究はこのように品種改良の歴史を明らかにするとともに、養蚕業の未来も支えます。例えば、地球温暖化が進み、夏に幼虫を飼育することが困難になってきています。春に収穫した幼虫を常温で休眠させる研究も行われているのです。

参考資料

カイコの休眠誘導とゲノム編集

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

信州大学繊維学部応用生物科学科教授塩見邦博先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

蚕糸科学、環境分子昆虫学

先生が目指すSDGs

メッセージ

カイコは絹生産のために家畜化された昆虫で、人が飼いやすい性質をたくさん持っています。また、実験に使いやすい性質を持った昆虫でもあります。例えば、高校の生物の教科書に載っているような生物の知識は、ほぼすべてカイコを使って実験できます。ですから、カイコ研究は繊維産業など人の暮らしに役立てられますし、生き物の謎を解き明かそうという人にも魅力的なものです。生き物の生存戦略を知ることは、人間の生き方や社会の在り方についても参考になることが多く、奥が深い研究です。

先生への質問

先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

信州大学に関心を持ったあなたは

信州大学は、人文・教育・経法・理学・医学・工学・農学・繊維の8学部からなり、すべての学部に大学院が設置されています。教員は約1千人、在学生数は約1万1千人で、世界各国からの留学生約400人も意欲的に学んでいます。
松本、長野、上田、伊那に位置するいずれのキャンパスも、美しい山々に囲まれ、恵まれた自然のもと、勉学にも、人間形成の場としても、またスポーツを楽しむにも最適の環境にあります。さらに、地域との連携がきわめて良好であり、地域に根ざした大学としての特色も発揮しています。