| Project/Area Number |
23K05262
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
北條 優 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 協力研究員 (80569898)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | キノコシロアリ / 社会行動 / オオシロアリタケ / 栽培共生 / 共生 / RNAseq / 子実体 |
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| Outline of Research at the Start |
キノコシロアリ類は、自ら栽培する担子菌（オオシロアリタケ）と共生している。両者はお互いになくては生存できない関係であるが、キノコシロアリの新しい女王や王が創設した巣（コロニー）でオオシロアリタケとの共生を開始するためには、コロニー創設後に外部から菌を取り込む必要がある。そのため、キノコシロアリの羽アリ（後の女王および王）の発生時期とオオシロアリタケの子実体（胞子生成器官）の発生時期がリンクしている必要がある。本研究ではフィールドでの生態調査と研究室内での行動実験、遺伝子解析を融合し、シロアリの社会行動による化学刺激とオオシロアリタケの子実体発生の関連を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
オオシロアリタケ類の子実体発生の時期において、オオシロアリタケ菌糸で発現している遺伝子を解析するために、石垣島のタイワンシロアリの生息地にて、土中から菌園を探索した。石垣島においてオオシロアリタケ類の子実体は5月ごろから見られるため、5月上旬から下旬にかけて頻繁にフィールド調査を行い、4地点から菌糸の状態の違う菌園を合計14個掘り出すことができた。発見できた菌園の菌糸からDNAを抽出し、診断PCR法を用いて日本に生息する2種のオオシロアリタケの種を判別したところ、3地点、12個の菌園がシロアリシメジ(Termitomyces intermedius)で、1地点、2個の菌園がイケハラオオシロアリタケ(Termitomyces sp. Type A)のものであることがわかった。シロアリシメジについてはある程度の発生段階の違う菌園を入手できたが、イケハラオオシロアリタケについては1地点でしか菌園を入手できず、菌糸の発生段階の違いも見られなかった。これらの結果から、次年度に石垣島にて再度菌園のサンプリングを行い、コロニーや発生段階の異なる菌園の菌糸サンプルを入手し、比較トランスクリプトーム解析を行うことにした。
タイワンシロアリの羽アリの発生時期には沖縄島のタイワンシロアリの生息地から、ペアリング実験に用いるための羽アリを採取した。ペアリング実験にてワーカーの出現が見られたコロニーには、昨年度培養に成功していた2種類のオオシロアリタケの培養菌糸を導入することにより、共生成立の成功率について記録した。
また、台湾のオオシロアリタケ子実体発生の時期には台湾のタイワンシロアリ生息地でフィールド調査を行い、これまで明らかになっていなかった4種目のオオシロアリタケ(Termitomyces sp. Type D)の子実体を発見することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
日本に唯一生息するキノコシロアリであるタイワンシロアリは、沖縄島や西表島、石垣島などに生息しているが、沖縄島では採集場所が限られているため、石垣島の採集可能な自然林でRNA-seq用の菌園のサンプリングを行った。オオシロアリタケ子実体の発生時期に石垣島に頻繁に行き菌園を探索したが、タイワンシロアリの菌園がある位置は地表に目立った痕跡が見られないことから菌園探索が難航し、予定していたサンプル数を確保することができなかった。そのため、次年度に石垣島にて再度菌園のサンプリングを行い、RNA-seq実験に使用するサンプル数を増やしてから実験を行うこととした。
タイワンシロアリの羽アリを用いてのペアリング実験については順調に進んでおり、データは得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は石垣島の採集可能な自然林で様々な菌糸の発生段階の違う菌園サンプリングを行い、これまでに得られた菌園サンプルと合わせてRNA抽出を行い、RNA-seqを実施する。得られたデータから子実体発生に伴って発現が変化する遺伝子の特定を行う予定である。
台湾に生息するタイワンシロアリは4種のオオシロアリタケと共生していることが研究代表者のこれまでの研究によりわかっていたが、これまで3種の子実体しか発見されていなかったことから、今年度見つかった4種目のオオシロアリタケ子実体は新種の可能性がある。次年度に台湾の大学の研究者と共同で、この子実体について詳細な形態観察やDNA解析を行い、この子実体について新種記載を行う予定である。
ペアリング実験については、次年度は別のペアリングパターンでの共生成立についても調査し、菌糸獲得の状況についてデータをまとめて論文として報告する。
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