父親が単独で仔育てを行う特殊な亜社会性システムの進化・維持機構の解明
| Project/Area Number |
23K21332
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| Project/Area Number (Other) |
21H02550 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Hiroshima Shudo University (2023-2024)
Kyoto University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
鈴木 智也 広島修道大学, 人間環境学部, 助教 (30739503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大庭 伸也 長崎大学, 教育学部, 准教授 (20638481)
東城 幸治 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30377618)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 昆虫 / 繁殖戦略 / 父育 / コオイムシ / 進化 / Paternal care / SNPs |
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| Outline of Research at the Start |
継続課題のため、記入しない。
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| Outline of Annual Research Achievements |
個々の生物にとってDNAを次世代に受け渡すことは最も重要な生命の根源的な役割である。多様な繁殖戦略の中でも「子育て行動」は直接的に仔の世話を行うことで適応度を高める行動であり、少数ではあるがオス単独での子育て行動が進化した分類群もある。このような行動は「父育」と呼ばれており、どのようにして父育行動が進化し、維持されているのかについては未だに解明されていない部分が多い。本研究では、父育を行う昆虫・コオイムシを材料にして父親が単独で仔育てを行う特殊な亜社会性システムの進化・維持機構を追究する。
研究代表者らは、コオイムシの「オスによる托卵行動」という極めて興味深い現象を発見し、この成果については論文を投稿している。また、コオイムシ類はメスがオスの背に産卵するため、産卵場所を巡るメス間競争が生じると考えられる。これについても飼育・行動実験で追究したところ、近縁種であるコオイムシとオオコオイムシの間でもメス間競争の激しさに差異があり、オオコオイムシでより激しいメス間競争が生じていることが明らかとなった。これは、オオコオイムシのオスは背中のスペースに余裕があっても追加産卵をさせない一方で、コオイムシのオスは背中のスペースがなくなるまで産卵させるという行動の違いに起因すると考えられる。この結果についても既に論文を投稿している。さらに、これまでの親子判定はSSRによる推定が一般的であったが、SSRマーカーの開発には多大な費用と時間を要していた。しかし研究代表者らは、SNPsデータを用いることで、SSRマーカーが開発されていない種群でも容易に親子判定を実施できることを確認した。
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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
研究計画3年目は、研究代表者の所属異動があったため、交配実験などに使用するコオイムシおよびオオコオイムシの飼育系を再度確立する必要があったが、これについてはすでに世代を回すシステムを確立できており、順調と言える。また、コオイムシの「オスの托卵行動」についてハイインパクト・ジャーナルでの掲載を目指して引き続き投稿を行っており、原稿のブラッシュアップも行いながら着実に原稿の受理に近づいている。さらに、コオイムシおよびオオコオイムシのメス間競争の種間差についても、現在、論文投稿中であり、順調に成果を挙げることができている。
また、コオイムシについてはSSRマーカーを開発したことで親子判定を行うことが可能となったが、オオコオイムシやコオイムシ類と近縁のタガメに関しては親子判定に必要なSSRマーカーが不足していたため、父性の比較が難しい状況であった。そこで、昨年度も系統解析で利用したSNPsデータを用いて、親子判定の精度をタガメで確認したところ、結果は極めて良好であった。SNPsデータを取得することでSSRマーカーが開発されていない種群の父性も確認できることから、今後はコオイムシ類のみではなく様々な動物種群において、オスが単独で仔育てを行う特殊な亜社会性システムの進化・維持機構の追究に着手することができる。以上のことから、本研究課題は当初の計画以上に進展しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度であることから、これまでに取得したデータを論文として公表していく。さらに、SNPsデータによる親子判定についても実施することで、さらに大きな研究課題に発展させていく予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
