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Replacement process of symbiotic microbial communities caused by host hybridization and its effects on host termite

Research Project

Project/Area Number 17K07555
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

KItade Osamu  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (80302321)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野田 悟子  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80342830)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords共生微生物 / 群集構造 / 社会性昆虫 / 共生 / 群集 / 社会性 / 群集の融合 / 交雑 / シロアリ / 原生生物 / 共生微生物群集 / 共種分化
Outline of Final Research Achievements

We examined symbiotic protist communities of the Reticulitermes termite species distributed in the Japan archipelago and revealed species composition in the uninvestigated areas including the Tokara archipelago. Host termite phylogeny inferred by us from mitochondrial gene sequences and the symbiont species composition data strongly suggested horizontal symbiont transfer between ancestral host species in the Tokara archipelago and the Okinoerabu Is. We also carried out hybridization experiments between R. speratus and R. kanmonensis, and examined change of community composition over time using both morphological observation and microbiota analysis using SSU rDNA. In the hybrid colonies the community first showed "mixed-type" species composition and then it gradually approached to the typical community structure of R. speratus. Succession of parent species-specific rDNA sequences to the hybrid offspring colonies exhibited strong and significant bias.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はシロアリの共生微生物群集を材料に、特に宿主交雑がもたらす群集融合の過程の解明を行った。極めて長期に隔離された自然群集を融合させる実験や、共生微生物群集を融合させる実験はこれまで行われておらず、本研究の融合実験の試みは生物群集と共生微生物を対処とする生態学研究において大きな意義がある。
また、島嶼の分離と融合を繰り返してきた日本列島のシロアリで、実際に共生微生物群集を調査し、交雑と原生生物の水平転移を確認するとともに、実験的研究との比較検討を行った点でも意義がある。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Lactococcus termiticola sp. nov., isolated from the gut of higher termite Nasutitermes takasagoensis2018

    • Author(s)
      S. Noda, M. Sakamoto, C. Aihara, M. Yuki, M. Katsuhara, and M. Ohkuma
    • Journal Title

      IJSEM

      Volume: 68 Issue: 12 Pages: 3832-3836

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003068

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Draft Genome Sequence of Lactococcus sp. Strain NtB2, Isolated from the Gut of the Termite Nasutitermes takasagoensis2018

    • Author(s)
      S. Noda, C. Aihara, M. Yuki, and M. Ohkuma
    • Journal Title

      Genome Announc

      Volume: 6 Issue: 24

    • DOI

      10.1128/genomea.00445-18

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Host-Symbiont Cospeciation of Termite-Gut Cellulolytic Protists of the Genera <i>Teranympha</i> and <i>Eucomonympha</i> and their <i>Treponema</i> Endosymbionts2018

    • Author(s)
      Noda Satoko、Shimizu Daichi、Yuki Masahiro、Kitade Osamu、Ohkuma Moriya
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 33 Issue: 1 Pages: 26-33

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME17096

    • NAID

      130006581788

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] シロアリの共生原生生物群集の特性と機能2017

    • Author(s)
      北出理、野田悟子
    • Journal Title

      生物科学

      Volume: 68 Pages: 154-164

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    • Author(s)
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    • Organizer
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      日本微生物生態学会
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      嶋田 拓也, 北出 理
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      小山文也, 相原千洋, 奥秋望夢, 坂本光央, 雪真弘, 大熊盛也, 野田悟子
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      S. Noda, O. Kitade
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      Ecology and evolution of termite gut microbes
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    • Author(s)
      野田悟子
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      原生生物・寄生虫・進化セミナー
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      石神広太、北出 理
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      緑川穂野花、北出 理
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  • [Presentation] 久米島・北部宮古諸島・与那国島におけるヤマトシロアリ属の共生原生生物2018

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      北出 理
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      日本微生物生態学会
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  • [Presentation] Lactococcus termiticola sp. nov., isolated from the gut of the higher termite Nasutitermes takasagoensis2018

    • Author(s)
      Chihiro Aihara, Megumi Katsuhara, Mitsuo Sakamoto, Masahiro Yuki, Moriya Ohkuma, Satoko Noda
    • Organizer
      日本微生物生態学会
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  • [Presentation] Comparative genome analysis of two endosymbiotic Treponema species of cellulolytic protists in the termite gut2018

    • Author(s)
      Masahiro Yuki, Hirokazu Kuwahara, Satoko Noda, Yuichi Hongoh, Moriya Ohkuma
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      日本微生物生態学会
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  • [Presentation] 沖永良部島・与論島におけるヤマトシロアリ属の共生原生生物の種組成2018

    • Author(s)
      北出 理、野田悟子
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  • [Presentation] 韓国産キゴキブリCryptocercus kyebangensisの共生原生生物組成2018

    • Author(s)
      北出理、Park, Yung Chul、徳田岳
    • Organizer
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  • [Presentation] 細胞内共生Treponema属細菌とTeranymphidae科原生生物、シロアリの三者による共種分化2017

    • Author(s)
      清水大地、北出理、雪真弘、大熊盛也、野田悟子
    • Organizer
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      雪真弘、桑原宏和、河合幹彦、伊澤和輝、David Starns、清水美智留、野田悟子、本郷裕一、大熊盛也
    • Organizer
      日本微生物生態学会
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  • [Presentation] ヤマトシロアリ共生原生生物群集の構造と多様性に温度が与える影響2017

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      北出理、根本まなみ
    • Organizer
      日本原生生物学会
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  • [Presentation] 沖縄島及び奄美諸島に生息するヤマトシロアリ属の共生原生生物の群集構造2017

    • Author(s)
      鈴木聖典、北出理
    • Organizer
      日本原生生物学会
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  • [Presentation] シロアリ腸内原生生物とTreponema属細菌との細胞内共生の系統進化2017

    • Author(s)
      清水大地、北出理、雪真弘、大熊盛也、野田悟子
    • Organizer
      第三回山岳科学学術集会
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  • [Presentation] シロアリ腸内原生生物種間の木質分解酵素遺伝子発現量の比較2017

    • Author(s)
      吉野大智、大熊盛也、野田悟子
    • Organizer
      第三回山岳科学学術集会
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  • [Book] 昆虫に共生する原生生物 (「アメーバの話」)2018

    • Author(s)
      野田悟子
    • Total Pages
      139
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171686
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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