| Project/Area Number |
23K26917
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| Project/Area Number (Other) |
23H02224 (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 (2023) |
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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 | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
大庭 伸也 長崎大学, 教育学部, 准教授 (20638481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 智也 広島修道大学, 人間環境学部, 助教 (30739503)
高橋 純一 京都産業大学, 生命科学部, 准教授 (40530027)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | Paternal care / female choice / 雌による選択 / 卵壊し / 水生昆虫 |
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| Outline of Research at the Start |
オスによる子の保護と、配偶相手が抱えている子供を殺す（子殺し）行動は珍しく、これらの進化の過程は未だ解明されていない。本研究では、タガメの繁殖行動に個体群間変異があることに着目し、オスが子育てを行う亜社会性の進化・維持に、メスによる配偶者選択が与える影響（性淘汰仮説）を検証すること、子殺し行動がどのような背景で進化するのかを明らかにすることを目的とする。これらの目的を達成するため、1．子殺し（卵壊し）行動の個体群間比較と系統地理解析、2．性淘汰仮説の検証、3．卵壊し行動決定遺伝子の探索を実施する。これらを通じて、オスの子育て行動と、子殺し行動の進化的背景を明らかにできると期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で着目するタガメの卵壊し行動の個体群間での違いを定量的に明らかにするため、メスが卵壊しを頻繁に行う個体群Aと、卵壊しを行いにくいことが示唆されている個体群Bの卵壊し率を室内環境下で調査したところ、前者ではほとんどのメスが、後者では約半数のメスが卵壊しをして、自身の卵塊を産み付けた。個体群Bより、メスの産卵前の卵壊しの有無の行動を区別したうえで、それぞれのメスが産んだ卵の幼虫を飼育し、成虫に育てたので、次年度にその繁殖行動の調査を継続し、母親の形質をどの程度引き継ぐのかを調査する。一方で、個体群Bの卵保護オスはこれまでに知られていなかった行動として、卵保護をしながら求愛を示すことも数例であるが確認できた。そして、単独でも複数卵塊でも卵塊間で孵化率に顕著な差はなかった。その理由として、オスは単独卵塊よりも複数卵塊保護の時に保護にかける時間を増加させることが分かったことから、卵塊数の多さに柔軟に対応して、卵保護行動を変化させていると推測された。
また、国内の各地域（東北、関東、東海、関西、中国、九州地方）のサンプルを収集して遺伝子解析を実施すると、九州南部に隔離された新たな遺伝的集団がいることが分かった。またその集団も大きく2つの集団に分けられる。それ以外の国内他地域の集団もSNP解析ではさらに複数に分けられることも新たに判明した。次年度以降、それぞれの集団単位で繁殖生態を調査する予定である。
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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
繁殖行動が特異的な個体群を中心に室内の行動観察を実施し、当初の予想通り、個体群間の差異が検出された。これらを繁殖させて次年度に向けた系統の作出も進めている。
集団遺伝解析を実施すると、国内に複数系統存在することが分かった。今後、それらの系統と繁殖行動の違いの解明が待たれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き繁殖行動の定量的な観察を実施する。とくに、１年目に繁殖行動を観察し、成虫まで育てた２世代目の行動に着目する。次に国内で分けられる複数の集団の単位が明らかとなったので、それらの行動観察を実施し、集団の違いとの関係を解明する。加えて、繁殖行動が特異な集団について、野外での繁殖行動を定期的に調べることで、複数卵塊保護の有利・不利などを詳細に調査する予定である。最期に、サンプルの収集を引き続き行うとともに、ミトコンドリアDNAを用いた系統解析も実施する。
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