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Neural mechanisms for the evolutionary acquisition of the nuptial gift

Research Project

Project/Area Number 21K15137
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Tanaka Ryoya  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00839409)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords婚姻贈呈 / ショウジョウバエ / 神経回路 / 行動の進化 / ゲノム編集 / 光遺伝学 / 求愛行動
Outline of Research at the Start

動物の雄が雌に求愛するときに示す『婚姻贈呈』は哺乳類、鳥類から昆虫をはじめとする無脊椎動物の仲間で広く見られ、配偶者選択に大きな役割を果たしている。しかし、この行動の進化的獲得がどのような神経機構によって実現しているのかはほとんどわかっていない。本研究では、『婚姻贈呈』を示すショウジョウバエの一種Drosophila subobscuraに遺伝学的ツールを導入することで、この行動を支える神経機構を明らかにする。特に、「求愛を制御する神経機構に、別の行動を制御する神経機構が相互作用することで、婚姻贈呈を制御する神経機構が獲得された」という仮説を検証する。

Outline of Final Research Achievements

‘Nuptial gift’ is known in a wide range of animal taxa and is believed to have been acquired evolutionarily independently. However, due to the complexity of the mechanisms controlling the behavior, the neural mechanisms controlling ‘nuptial gift’ are not well understood: males of Drosophila subobscura exhibit ‘nuptial gift’. We have previously shown that nuptial gifts in D. subobscura are controlled by neuropeptidergic cells in the brain, but the upstream and downstream circuits were not clear. In the present study, the upstream and downstream circuits of this neuropeptidergic cell have been identified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

動物が示すユニークな求愛戦略は、当研究が対象とする昆虫の仲間から哺乳類までさまざまな動物で見られる。そうした行動がどのような脳や神経の働きで作られているかには不明な点が多い。本研究は、ユニークな求愛戦略の背後に潜む神経メカニズムを高い解像度で明らかにした点で、学術的な意義が大きい。昆虫の繁殖行動の詳細な仕組みを解明した本研究は、繁殖を作用点とした害虫の制御方策につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021

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

  • [Journal Article] Piezo-mediated mechanosensation contributes to stabilizing copulation posture and reproductive success in Drosophila males2023

    • Author(s)
      Hayato M. Yamanouchi , Ryoya Tanaka‡ , Azusa Kamikouchi‡ ‡:Co-corresponding author
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 5 Pages: 106617-106617

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106617

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct decision-making properties underlying the species specificity of group formation of flies2022

    • Author(s)
      Riku Shirasaki* , Ryoya Tanaka* , Hiroki Takekata , Takashi Shimada , Yuki Ishikawa‡ , Azusa Kamikouchi‡ *:Co-first authors,‡:Co-corresponding author
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 220042-220042

    • DOI

      10.1098/rsos.220042

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mate Discrimination of Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae) as a Possible Factor Contributing to their Co-Existence on the Same Host Plant2022

    • Author(s)
      Tanaka Ryoya、Takekata Hiroki、Ishikawa Yuki、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Journal of Insect Behavior

      Volume: 35 Issue: 1-3 Pages: 44-55

    • DOI

      10.1007/s10905-022-09798-0

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ショウジョウバエの婚姻贈呈をもたらす神経機構2022

    • Author(s)
      田中良弥
    • Organizer
      2022年度進化学会 沼津大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] クワズイモショウジョウバエの群れ形成における時間動態2021

    • Author(s)
      田中良弥, 白崎莉玖, 武方宏樹, 高野(竹中)宏平, 林優人, 藤井航平, 石川由希, 上川内あづさ
    • Organizer
      第28回 日本時間生物学会学術大会 シンポジウム「南の生物と時間」
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 遺伝学の百科事典2022

    • Author(s)
      日本遺伝学会
    • Total Pages
      690
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      462130660X
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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