Survival strategy and evolurinary process of female-limited Batesian mimicry
Publicly Offered Research
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
20H04918
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤原 晴彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40183933)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | メス限定ベイツ型擬態 / アゲハ蝶 / 生存戦略 / 分子機構 / 進化プロセス / シロオビアゲハ / ナガサキアゲハ / 雌限定ベイツ型擬態 |
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| Outline of Research at the Start |
シロオビアゲハではオスと非擬態型のメスは同じ模様をもつが、毒蝶のベニモンアゲハに擬態したメス（擬態型）は全く異なる模様を示す。また、オスは自分と同じ紋様の非擬態型のメスを好むとされる。しかし、「なぜメスだけが擬態するのか」、「なぜ全てのメスが擬態型とならないのか」という問いに対し明瞭な解答は得られていない。そこで本研究では、シロオビアゲハとナガサキアゲハを用いて擬態と性戦略がどのように制御されているかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロオビアゲハではオスと非擬態型のメスは同じ模様をもつが、毒蝶のベニモンアゲハに擬態したメス（擬態型）は全く異なる模様を示す。また、オスは自分と同じ紋様の非擬態型のメスを好むとされる。つまり、翅の紋様パターンが擬態と性選好の両方に影響を与えるため、メスの複数の表現型が野生集団中で維持されていると推測される。しかし、「なぜメスだけが擬態するのか」、「なぜ全てのメスが擬態型とならないのか」という問いに対し明瞭な解答は得られていない。そこで本研究では、シロオビアゲハとナガサキアゲハを用いて擬態と性戦略が擬態紋様を制御する主要遺伝子doublesex (dsx)によりどのように制御されているかを解明することを目的とした。
本プロジェクトでは、electroporation mediated RNAi法を用いて、シロオビアゲハの擬態型dsx-Hとナガサキアゲハ擬態型dsx-Aが擬態型雌の擬態形質を誘導していることを明らかにした。一方、両種の雌で非擬態型dsx-hもしくはdsx-aが発現すると非擬態型となり、さらにこれらのdsx遺伝子発現が抑制されている雄ではオス型の形質が誘導されることを明らかにした。dsx遺伝子の発現制御機構と各タンパク質機能の違いによって擬態型雌、非擬態型雌、雄が生じることがわかった。
一方、シロオビアゲハでは15個のアミノ酸変異がある擬態型dsx-Hが発現すると産卵数や成虫寿命の低下が見られたが、4個のアミノ酸変異しかない擬態型dsxをもつナガサキアゲハではそのような現象は観察されなかった。シロオビアゲハの擬態型雌はdsx-Hの発現により擬態形質が現れて捕食圧が低くなる一方、同時に生理的な不利益が生じるため、野生集団では擬態型雌と非擬態型雌の個体数のバランスに影響を与えているのかもしれない。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Genetic switch in UV response of mimicry-related pale-yellow colors in Batesian mimic butterfly, Papilio polytes2021
Author(s)
Yoda, S. Sakakura, K., Kitamura, T., KonDo, Y., Sato, K., Ohnuki, R., Someya, T., Komata, S., Kojima, T., Yoshioka, S. and Fujiwara, H.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 7
Issue: 2
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Book] マーダー生物学2021
Author(s)
S. Mader、藤原 晴彦
Total Pages
560
Publisher
東京化学同人
ISBN
9784807909698
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[Book] ヒトゲノム事典2021
Author(s)
藤原晴彦（分担執筆）
Total Pages
448
Publisher
一色出版
ISBN
9784910389127
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[Book] カイコの科学2020
Author(s)
藤原晴彦
Total Pages
224
Publisher
朝倉書店
ISBN
9784254420432
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