カイコ初期発生卵における重イオンビーム照射の影響

Effect of heavy ion irradiation to the silkworm eggs at before fertilization and at nuclear cleavage stage

上田 大介*; 白井 孝司*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 横田 裕一郎; 小林 泰彦

Ueda, Daisuke*; Shirai, Koji*; Funayama, Tomoo; Sakashita, Tetsuya; Yokota, Yuichiro; Kobayashi, Yasuhiko

これまで産下2時間後のカイコ初期発生卵に10Gyの炭素イオンを照射すると短時間の発生停止の後に発生を再開するものの、傷害の修復は不完全であり、多くの卵が、産下12-13時間後に傷害核がアポトーシスにより排除されることで孵化することなく致死することを報告した。そこで、本研究では、カイコ初期発生卵における放射線に対する応答の詳細をさらに明らかにすべく、受精直前と受精後卵黄内核分裂期に照射を行うことでその影響を調査した。最初に、産下1.5時間の受精直前の卵に炭素イオン照射を行った。その結果、照射卵では受精直後に発生が停止し、非照射卵と比較すると平均して約2時間の発生遅延が認められた。この結果は、照射によって前核に生じたDNA損傷は受精を阻害しないことを意味する。次に、卵黄内核分裂期である産下6時間後の卵に炭素イオン照射を行い、その後の発生を調査した。その結果、非照射卵と比較して明らかな発生遅延が認められ、発生再開に要する時間は、産下1.5時間の卵の場合と較べ約2倍必要となることが明らかになった。

In this study, we investigated the effects of irradiation to the silkworm eggs at various developmental stages. First, we tried the irradiation to the unfertilized eggs (at 1.5 hour after oviposition). At this stage, the female pronucleus and the sperm nucleus are observed in the eggs, but not fertilized. After irradiation, the irradiated eggs stopped the development after fertilization. About 2 hours after, the egg restarted the nuclear cleavage. This result indicates the DNA damage on pronuleus cannot prevent the fertilization. We also investigated the effects of irradiation to the egg at the nuclear cleavage stage (at 6 hour after oviposition). The egg also stopped the development after irradiation, but the duration time of the developmental arrest was almost two times longer (about 4 hours) than that of the egg irradiated at fertilization.