2016 Fiscal Year Annual Research Report
Ecological study on acquisition of lateralized behavior
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15H05230
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小田 洋一 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (00144444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑 啓生 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (00510512)
竹内 勇一 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (40508884)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | タンガニーカ湖 / マラウィ湖 / 鱗食魚 / 鰭食魚 / シクリッド / 左右性行動 / RNA-seq / q-PCR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含む多くの動物において、利き（行動の左右性）が観察されながら、利きを制御する脳内メカニズムはほとんど明らかでない。アフリカのタンガニーカ湖に生息する鱗食性シクリッド科魚類Perissodus microlepisは、口部形態が左右非対称で、捕食行動において明瞭な左右性を示す。我々は捕食時の利き側の屈曲運動は、非利き側に比べて経験に寄らず生得的に速度が速く振幅が大きいことを見いだした（Takeuchi & Oda, 2017）。そこで右利きと左利きの脳神経系の違いを遺伝子発現からアプローチした。鱗食魚の終脳、視蓋および後脳を対象に、RNA-seqとq-PCR解析を行った結果、左右半球の間で有意に発現量の異なる5つの遺伝子（pkd1b、ntn1b、ansn、pde6g、rbp4l1）を見いだした。一方、調べたどの脳領域においても、左利きと右利きで発現量の異なる遺伝子は検出されず、鱗食魚の利きは脳内遺伝子の単なる左右非対称性の逆転に起因しないと推定される。本研究成果は学術雑誌に投稿中である。
マラウィ湖に生息するGenyochromis mentoは獲物の魚のヒレを噛みちぎって摂食する。このヒレ食魚の左右性を明らかにするため、下顎骨の左右差を計測し、捕食行動実験を行った。左右の下顎骨の高さの頻度分布は二山型となり、右利きと左利きの存在が示された。ただし、その左右差はP. microlepisよりも有意に小さい。水槽内での捕食行動をハイスピードビデオカメラで観察すると、P. microlepisに比べて緩い左右性が見いだされ、襲撃方向は開口方向と対応していた。したがって、ヒレ食魚も形態・捕食行動に左右性をもつが、鱗食魚ほど顕著化していないと考えられる。
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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
タンガニーカ湖産の鱗食シクリッドに関しては、左右性行動に関与する脳内遺伝子のRNA-seqとqPCR発現解析が始まり、脳の左右性に関連しうる候補遺伝子の発現パターンが得られた。マラウィ湖産の鰭食魚の左右性を解析するために、平成28年度11月にマラウィ湖で採集して国内に輸送したところ、輸送経路の気温低下によりほぼ死滅したが、計画を繰り越して今年度夏に再輸送でき、実験に必要な鰭食魚を確保した。これらを用いて、実験水槽内で捕食行動を計測し口部形態の解析を合わせて左右性を調べ、鱗食シクリッドとの比較が行えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
タンガニーカ湖産の鱗食シクリッドについては、脳内発現遺伝子の解析に関する研究成果を論文にまとめる。マラウィ湖産のシクリッドに関しては、様々な食性のシクリッドに関して野外調査を進め、実験水槽を用いた行動解析の結果と合わせて研究成果を論文にまとめる。
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Research Products
(9 results)
