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シロアリにおける女王の高い繁殖能力の進化とそのメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J08955
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Insect science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

野崎 友成  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords組織特異的倍数化 / 進化 / ネバダオオシロアリ / シュワルツカンザイシロアリ / コウシュンシロアリ / ヤマトシロアリ / イエシロアリ / タカサゴシロアリ / 倍数性 / セルソーティング / 卵吸収 / シロアリ / 社会性昆虫 / 単為生殖 / 女王分化 / ゲノムインプリンティング / 卵巣発達 / 脂肪体 / 繁殖力
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、人間の経済活動および生態系において重要な位置を占める社会性昆虫:シロアリの女王が示す高い繁殖能力の生理学的基盤とその進化を解明することを最終目標としていた。本年度は特別研究員DC1の最終年度であり、これまでの知見から脂肪体の倍数性と遺伝子発現の関係を探った。また複数のシロアリ種の情報から、繁殖力と脂肪体の倍数化度合の関係を明らかにした。
セルソータ―を用い、脂肪体細胞を裸核した状態で倍数性ごとに分取することに成功した。しかし、核内のmRNA量は極めて少なく、安定した遺伝子発現解析は困難であった。今後有効と考えられる細胞の直接観察による倍数性と遺伝子発現の同時定量系のための条件検討を行った。
一方で、脂肪体の倍数化とシロアリ女王における高い繁殖力との進化的関係を示すことに成功した。日本に生息するシロアリ6種(ネバダオオシロアリ、シュワルツカンザイシロアリ、コウシュンシロアリ、ヤマトシロアリ、イエシロアリ、タカサゴシロアリ)に対し、雌雄の繁殖虫および非繁殖虫の脂肪体の倍数性を測定した。結果として、対象となった種全てにおいて女王の脂肪体は非繁殖個体のものよりも高度な倍数化を示すことが分かった。雄に関しては、脂肪体の倍数化パターンには一貫した傾向は認められなかった。また、同種のワーカーの倍数化レベルによって補正した女王の脂肪体の倍数化レベルを比較したところ、祖先的で繁殖力の低い女王よりも、派生的で繁殖力の高い女王の方が高い倍数化レベルを示した。この内容について、現在論文化に向け準備中である。
本年度、シロアリの部位特異的な遺伝子発現解析を行った研究、シロアリの地理的単為生殖に関する研究、外来シロアリモドキの侵入の報告論文が国際学術誌に掲載された。また、ブラジルで開催された国際社会性昆虫学会にて、昨年度論文として出版した成果に関する発表を行った。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] First record of the web spinner Haploembia solieri (Rambur, 1842) (Embioptera: Oligotomidae) in Japan2018

    • Author(s)
      Nozaki Tomonari、Nakahama Naoyuki、Suehiro Wataru、Namba Yusuke
    • Journal Title

      BioInvasions Records

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: 211-214

    • DOI

      10.3391/bir.2018.7.2.15

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High expression of the breast cancer susceptibility gene BRCA1 in long-lived termite kings.2018

    • Author(s)
      Tasaki E, Mitaka Y, Nozaki T, Kobayashi K, Matsuura K, Iuchi Y
    • Journal Title

      Aging-US

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 2668-2683

    • DOI

      10.18632/aging.101578

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptomic analysis of epigenetic modification genes in the termite Reticulitermes speratus2018

    • Author(s)
      Mitaka Yuki、Tasaki Eisuke、Nozaki Tomonari、Fuchikawa Taro、Kobayashi Kazuya、Matsuura Kenji
    • Journal Title

      Insect Science

      Volume: - Issue: 2 Pages: 202-211

    • DOI

      10.1111/1744-7917.12640

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Loss of males from mixed-sex societies in termites2018

    • Author(s)
      Yashiro Toshihisa、Lo Nathan、Kobayashi Kazuya、Nozaki Tomonari、Fuchikawa Taro、Mizumoto Nobuaki、Namba Yusuke、Matsuura Kenji
    • Journal Title

      BMC Biology

      Volume: 16 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12915-018-0563-y

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preadaptation for asexual queen succession: queen tychoparthenogenesis produces neotenic queens in the termite Reticulitermes okinawanus2018

    • Author(s)
      Nozaki T.、Yashiro T.、Matsuura K.
    • Journal Title

      Insectes Sociaux

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 225-231

    • DOI

      10.1007/s00040-018-0603-1

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Genomic Imprinting Model of Termite Caste Determination: Not Genetic but Epigenetic Inheritance Influences Offspring Caste Fate2018

    • Author(s)
      Matsuura Kenji、Mizumoto Nobuaki、Kobayashi Kazuya、Nozaki Tomonari、Fujita Tadahide、Yashiro Toshihisa、Fuchikawa Taro、Mitaka Yuki、Vargo Edward L.
    • Journal Title

      The American Naturalist

      Volume: online Issue: 6 Pages: 677-690

    • DOI

      10.1086/697238

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemical and molecular identification of the invasive termite Zootermopsis nevadensis (Isoptera: Archotermopsidae) in Japan2018

    • Author(s)
      Yashiro Toshihisa、Mitaka Yuki、Nozaki Tomonari、Matsuura Kenji
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 53 Issue: 2 Pages: 215-221

    • DOI

      10.1007/s13355-018-0545-0

    • NAID

      40021539508

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シロアリにおける繁殖特化のメカニズムと進化を探る2017

    • Author(s)
      野崎友成
    • Journal Title

      比較生理生化学

      Volume: 34

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Endopolyploidy in the termite fat body underlying the development of reproductive division of labor2019

    • Author(s)
      Nozaki Tomonari、Matsuura Kenji
    • Organizer
      行動生態学シンポジウム ―社会性からその先へ―
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シロアリの繁殖分業と核相倍加:卵生産へ特化した女王ほど高度に倍数化した脂肪体をもつ2019

    • Author(s)
      野崎友成、松浦健二
    • Organizer
      第63回応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Queen-destined parthenogenetic daughters as a preadaptation for asexual queen succession in termites2018

    • Author(s)
      Nozaki Tomonari、Yashiro Toshihisa、Matsuura Kenji
    • Organizer
      XVIII IUSSI International Congress
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ploidy elevation in the fat body underlying reproductive division of labor in termites2018

    • Author(s)
      Nozaki T., Matsuura K.
    • Organizer
      第62回応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Termites and the egg factory: queens manage their work-in-process inventory by oocyte-resorption2018

    • Author(s)
      Nozaki T., Matsuura K.
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Generality and variation in ploidy levels of termite fat body2017

    • Author(s)
      Nozaki T., Matsuura K.
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第39回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 卵巣からみたシロアリの繁殖スケジュール ー産んでもダメなら、吸収したらいいじゃない!ー2017

    • Author(s)
      野崎友成、松浦健二
    • Organizer
      日本行動学会第36回大会(KOUDOU2017 日本動物行動関連学会・研究会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 複雑形質の単純な進化プロセス:シロアリの特殊な繁殖様式における前適応2017

    • Author(s)
      野崎友成、矢代敏久、松浦健二
    • Organizer
      日本進化学会第19回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Lost males in mixed-sex termites societies2017

    • Author(s)
      Yashiro T., Lo N., Kobayashi K., Nozaki T., Fuchikawa T., Mizumoto N., Namba Y & Matsuura K
    • Organizer
      Australasian Evolution Society Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロアリの単為生殖による女王継承システムの進化プロセスを探る2017

    • Author(s)
      野崎友成、矢代敏久、松浦健二
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学、東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] シロアリ女王の脂肪体における核内倍化2017

    • Author(s)
      野崎友成、松浦健二
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      東京農工大学、東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Polyploidization in the royal fat body: the relationship between reproductive development and ploidy level in termite queens2016

    • Author(s)
      Tomonari Nozaki and Kenji Matsuura
    • Organizer
      日本比較生理生化学会
    • Place of Presentation
      玉川大学、東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Double amount DNA in queen fat body cells: reproductive division of labor and endoreduplication in termites2016

    • Author(s)
      Tomonari Nozaki and Kenji Matsuura
    • Organizer
      XXV International Congress of Entomology
    • Place of Presentation
      Orlando, FL USA
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロアリの単為生殖を利用した複雑な繁殖システムの進化を探る2016

    • Author(s)
      野崎友成、松浦健二
    • Organizer
      日本生態学会近畿地区会
    • Place of Presentation
      大阪会館、大阪
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.insecteco.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/nozakitomonariinsectecology/home

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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