2016 Fiscal Year Annual Research Report
How does the nematode find its host? -Optogenetics-based approach to the nervous-behavior system
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15K14896
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
竹内 祐子 京都大学, 農学研究科, 助教 (80452283)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉 拓磨 京都大学, 農学研究科, 研究員 (70571305)
神崎 菜摘 国立研究開発法人森林総合研究所, その他部局等, 主任研究員 等 (70435585)
小澤 理香 京都大学, 生態学研究センター, 研究員 (90597725)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 化学生態学 / 昆虫便乗性線虫 / ベニツチカメムシ / ジャンプ行動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌食性線虫Caenorhabditis japonicaは、亜社会性昆虫ベニツチカメムシ（Parastrachia japonensis、以下カメムシ）に極めて特異的に随伴した生活史をもち、便乗により外環境からの保護と移動を享受している。本課題では、この二者における種特異性は情報伝達物質を介したケミカルコミュニケーションに基づく宿主認識に起因するものであると仮定し、化学・行動生態学・分子生物学を組み合わせた多面的アプローチにより昆虫便乗性を総合的に理解することを目指す。
C. japonicaに対する誘引活性に違いがみられるカメムシの幼虫と雌成虫について、体表成分のヘキサン抽出物をGC-MS分析に供し比較した。その結果、長鎖の脂肪酸やアルデヒドの中に、本線虫の便乗対象としてより適した幼虫の抽出物では検出されるが、雌成虫では検出されないものが認められた。
C. japonicaがカメムシを探索する際、体を持ち上げるニクテイション行動が観察される。この行動は宿主との接触面積を増やしたり、周辺環境を確認しやすくするなど重要な役割を担う。本線虫は特に運動活性が高く、顕微鏡下でニクテイション行動からのジャンプ行動が観察されたため、ハイスピードカメラによる詳細な解析を行った。その結果、これまで報告されていた線虫ジャンプ時の体の使い方とは異なる、複数のジャンプパターンが確認された。
副次的成果としては、カメムシ試料採集の際に採集されたカメムシ生息環境及び周囲の土壌節足動物からの線虫分離を行い、カメムシ便乗線虫種相が便乗開始時には複数種で構成されているものの、時間の経過と共にC. japonica以外の種が死亡していき、最終的にはC. japonica一種のみとなることが確認された。また、この過程で、土壌、植物遺体を主要な生息場所とする多数のCaenorhabditis属線虫株を得た。
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