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ブロコソームは、ヨコバイ(半翅目昆虫のヨコバイ科)が分泌する複雑な構造の微細顆粒で、通常はヨコバイの体表、まれに卵に見られる。ブロコソームは、1952年に電子顕微鏡の助けを借りて初めて記述された。[2] [3]ブロコソームは疎水性で、昆虫の表皮を清潔に保つのに役立つ。これらの粒子は空気サンプルでも発見されており[4]、異物に簡単に混入する可能性があるため、他の昆虫にブロコソームが存在するという誤った報告がある。[5]
この名前はギリシャ語のβρóχoς (「brochos」: 網の目) とσωμα (「soma」: 体) に由来し、顆粒の特徴的な網目状の表面を指します。
構造と構成
ほとんどのヨコバイ類は、直径0.2~0.7マイクロメートルの中空の球状のブロコソームを作り、外壁はハニカム状になっている。ブロコソームは20個の六角形細胞と12個の五角形細胞から構成されることが多く、各ブロコソームの輪郭は切頂二十面体(サッカーボールとC 60 バックミンスターフラーレン分子の形状)に近い。ブロコソームの化学組成には数種類のタンパク質[6]が含まれており、一部の研究によると脂質も含まれている。[7] [8]ブロコソームの組成で特定されているブロコソミンと呼ばれる主要タンパク質ファミリーとその他の種類のタンパク質、およびそれに対応する遺伝子は、膜虫類以外の生物のタンパク質や遺伝子とは何の関係もないため、孤児遺伝子の例であると考えられている。[6]
起源

ブロコソームは、昆虫の主要な排泄器官であるマルピーギ管の特殊な腺節の細胞内で生成され、しばしば追加の機能を果たします。各細胞はゴルジ体内で同時に多数のブロコソームを製造し、最終的にそれらを管腔内に放出します。[7] [8] [9] [10]
機能

脱皮のたびに、ほとんどのヨコバイ類は肛門からブロコソームを含む液体の液滴を放出し、新しく形成された外皮に積極的に塗り広げます。[11] [12] [13] この行動は塗抹と呼ばれます。[12]乾燥したブロコソームは、ヨコバイが脚で体をこすり合わせるという繰り返しのグルーミングで、体や付属器全体にさらに行き渡ります。ブロコソームの運搬は、脚にある強力な剛毛のグループと列によって促進されます。その結果生じる被覆により、外皮は水(超疎水性)[1]とヨコバイ自身の液状排泄物[14]に対して非常に撥水性になります。排泄物は糖分が多く粘着性があるため、昆虫にとって潜在的に危険です。ブロコソーム被覆には、その他の保護機能も仮説として立てられています。[13]例えば、ブロコソームの反射防止特性により、昆虫の目にはブロコソームで覆われた表面が葉のように見えるため、卵の迷彩として使用できるという証拠があります。[15]
新世界のヨコバイ亜科のいくつかの属(ガラス羽のハサミムシや関連種を含む)では、ブロコソームは卵塊のコーティングとしても使用される。[16] [17]これらの属の妊娠雌では、マルピーギ管が、上記の通常のブロコソームの生成から、最大20マイクロメートルの長さの、より大きく、典型的には細長い粒子の生成に切り替わる[10] 。雌は卵を産む前に、そのようなブロコソームの塊を前翅に置き、その後、後脚で産み付けられたばかりの卵にそれをこすり落とす。 [17]結果として生じる粉状のコーティングは、膜翅目(ハルシドイデア) の卵寄生虫に対する保護を含む、さまざまな保護機能を果たす可能性がある。[18] そのような「卵」ブロコソームの形状と形状は種によって大きく異なる可能性があり、種の識別のための追加特性を提供する。[17]
参考文献
- ^ ab Rakitov R. & Gorb SN (2013) Brochosomal コートはヨコバイ (昆虫綱、半翅目、ヒメヨコバイ科) の外皮を超疎水性状態に変える。Proceedings of the Royal Society B 280 (1752). doi :10.1098/rspb.2012.2391.
- ^ Tulloch GS、Shapiro JE、Cochran GW (1952) ヨコバイと蚊における超微細小体の発生。ブルックリン昆虫学会誌47: 41-42。
- ^ Day MF & M. Briggs (1958) ブロコソームの起源と構造。Journal of Ultrastructure Research 2: 239-244。PMID 13631751
- ^ Wittmaack K. (2005) ヨコバイが生成するブロコソーム - 広く知られていないが、大気中に非常に多く存在するバイオエアロゾルの一種。大気環境39: 1173-1180。
- ^ Rakitov RA (2011) ブロコソームの誤った記録の原因としての汚染。Psyche : A Journal of Entomology 2011、Article ID 767963、doi :10.1155/2011/767963。
- ^ ab Rakitov R., Moysa AA, Kopylov AT, Moshkovskii SA, Peters RS, Meusemann K., Misof B., Dietrich CH, Johnson KP, Podsiadlowski L., Walden KKO (2018) ヨコバイ(昆虫綱、半翅目、ヒメヨコバイ科)のブロコソームからのブロコソームおよび他の新規タンパク質。昆虫生化学および分子生物学、94、10-17。doi :10.1016/ j.ibmb.2018.01.001
- ^ ab Smith DS & Littau VG (1960) 昆虫Macrosteles fascifrons Stål (Homoptera) の排泄上皮における細胞の特殊化。Journal of Cell Biology 8: 103-133。
- ^ ab Gouranton J. & Maillet PL (1967) ブロコソームの起源と構造。Journal de Microscopy 6: 53-64。
- ^ Rakitov RA (1999) ヒメバチ科 (半翅目、膜翅目) のマルピーギ管の分泌産物: 超微細構造研究。国際昆虫形態学および発生学誌28: 179-192。doi :10.1078/ 0044-5231-00025
- ^ ab Rakitov RA (2000) ヨコバイ、 Oncometopia orbona (F.) (昆虫綱、同翅目、セミ科)の個体発生中のブロコソームの分泌。組織と細胞32: 28-39。PMID 10798315
- ^ ab Rakitov RA (1996) ヨコバイとツノゼミ(Auchenorrhyncha: Membracoidea)のマルピーギ管分泌物に関連する脱皮後の行動。European Journal of Entomology 93: 167-184。
- ^ ab Rakitov RA (2009) ヨコバイ(半翅目、ヨコバイ科)の外皮の Brochosomal コーティング。SN Gorb(編)、Functional Surfaces in Biology、Vol. 1、113-137。ISBN 978-1-4020-6696-2。
- ^ Rakitov R. & Gorb SN (2013) ブロコソームはヨコバイ(昆虫綱、半翅目、ヒメヨコバイ科)を粘着性滲出液から保護する。Journal of the Royal Society Interface 10 (87). doi :10.1098/rsif.2013.0445.
- ^ 「ヨコバイは小さな光吸収ボールを使って卵を隠す」サイエンスニュース。2017年11月3日。 2020年1月31日閲覧。
- ^ Hix RL (2001) Glassy-winged sharpshooter における産卵とブロコソーム生成の観察。Wayback Machineに 2016-03-03 にアーカイブ。California Agriculture 50 (4): 19-22。
- ^ abc Rakitov RA (2004) ブロコソームによる卵巣の粉末化とヨコバイ(昆虫綱、半翅目、ヨコバイ科)の関連する性的二形。リンネ協会動物学誌140: 353-381。doi :10.1111/ j.1096-3642.2003.00103.x
- ^ Velema HP、Hemerik L.、Hoddle MS、Luck RF (2005) ブロコソームがHomalodisca coagulata (Say) (半翅目: ヒメバチ科) の卵塊へのGonatocerus ashmeadi Girault (膜翅目: ミミバチ科) の寄生効率に与える影響。生態昆虫学30: 485-496。doi :10.1111/ j.0307-6946.2005.00731.x
外部リンク
- ブロコソーム(RA ラキトフ、イリノイ自然史調査)
- RA Rakitov、イリノイ自然史調査によるヨコバイ卵ブロコソーム画像データベース
