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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Proximate mechanism of sex-specific soldier differentiation in termites

Research Project

Project/Area Number 16K07511
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

前川 清人  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (20345557)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords社会性昆虫 / シロアリ / カースト分化 / 幼若ホルモン / 脱皮ホルモン / 兵隊 / RNA-seq
Outline of Annual Research Achievements

防衛のための高度に特殊化した兵隊の存在は,社会性昆虫のシロアリが持つ大きな特徴である。兵隊の分化経路に明瞭な性差が見られる種では,性情報と幼若ホルモン(JH)シグナルに密接な関係性があるとの仮説をたて,複数種を材料に検証した。まず,昨年度に複数種のシロアリで見出された,性決定にかかわる候補遺伝子について,サブクローニングによるcDNA配列の取得と発現解析を行ったところ,各カーストの性間での発現パターンに関して重要な特徴が見られた。また,予備的な機能解析の結果,JHシグナルとの関係も考察された。現在,結果をまとめた投稿論文を準備している。更に,祖先的なグループであるネバダオオシロアリにおいて,基礎生物学研究所の次世代シーケンサーを用いて,兵隊分化時に特異的に発現する遺伝子を網羅的に解析し,得られた遺伝子の機能解析を行った。その結果,兵隊分化を規定する重要な因子をいくつか特定した。特に,輸送体タンパク質であるリポカリン遺伝子は,シロアリへの進化の過程で配列が特徴的に変化しており,女王からの栄養物質の受け渡し行動を介して兵隊分化を生じさせることが明らかになった。これらの結果は原著論文で発表すると共に,富山大学および基礎生物学研究所から同時にプレスリリースを行った。関連する結果の一部は,ブラジルで行われた第18回国際社会性昆虫学会,および複数の国内学会(第78回日本昆虫学会,第89回日本動物学会(開催中止,発表認定),平成30年度日本動物学会中部支部大会,第63回日本応用動物昆虫学会)にて発表した。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] North Carolina State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      North Carolina State University
  • [Journal Article] Transcriptomic changes during caste development through social interactions in the termite Zootermopsis nevadensis2019

    • Author(s)
      Yaguchi Hajime、Suzuki Ryutaro、Matsunami Masatoshi、Shigenobu Shuji、Maekawa Kiyoto
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 9 Pages: 3446~3456

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ece3.4976

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A lipocalin protein, Neural Lazarillo, is key to social interactions that promote termite soldier differentiation2018

    • Author(s)
      Yaguchi Hajime、Shigenobu Shuji、Hayashi Yoshinobu、Miyazaki Satoshi、Toga Kouhei、Masuoka Yudai、Maekawa Kiyoto
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 285 Pages: 20180707

    • DOI

      https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Crucial Caste Regulation Gene Detected by Comparing Termites and Sister Group Cockroaches2018

    • Author(s)
      Masuoka Yudai、Toga Kouhei、Nalepa Christine A.、Maekawa Kiyoto
    • Journal Title

      Genetics

      Volume: 209 Pages: 1225~1234

    • DOI

      https://doi.org/10.1534/genetics.118.301038

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Caste-specific microRNA expression in termites: insights into soldier differentiation2018

    • Author(s)
      Matsunami M.、Nozawa M.、Suzuki R.、Toga K.、Masuoka Y.、Yamaguchi K.、Maekawa K.、Shigenobu S.、Miura T.
    • Journal Title

      Insect Molecular Biology

      Volume: 28 Pages: 86~98

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/imb.12530

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロアリの兵隊分化制御因子HR39の上流経路と標的遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      増岡裕大,前川清人
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [Presentation] シロアリの兵隊分化過程におけるHippo signaling遺伝子の機能解析2019

    • Author(s)
      鈴木隆太郎,矢口甫,松下誠,縫部京吾,前川清人
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [Presentation] シロアリにおけるリポカリン遺伝子の重複と機能分化2019

    • Author(s)
      鈴木翔吾,矢口甫,金崎直人,林良信,重信秀治,前川清人
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [Presentation] Transcriptomic signatures during soldier differentiation through the regulation of social interactions in termites.2018

    • Author(s)
      Yaguchi H, Suzuki Ryu, Matsunami M, Shigenobu S & Maekawa K
    • Organizer
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Expression and function analysis of epigenetics-related genes during soldier differentiation in Zootermopsis nevadensis.2018

    • Author(s)
      Suzuki Ryu, Yaguchi H, Shigenobu S & Maekawa K
    • Organizer
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification and expression patterns of odorant binding proteins in the termite Reticulitermes speratus.2018

    • Author(s)
      Suzuki Ryo, Hojo MK & Maekawa K
    • Organizer
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of sterile caste in termites: missing link between the functions of JH and ecdysone.2018

    • Author(s)
      Maekawa K & Masuoka Y
    • Organizer
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A role of JH-Met signaling activity during soldier differentiation in the termite Zootermopsis nevadensis.2018

    • Author(s)
      Masuoka Y & Maekawa K
    • Organizer
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロアリの親子関係とカースト分化の調節機構2018

    • Author(s)
      前川清人
    • Organizer
      第78回日本昆虫学会
  • [Presentation] ヤマトシロアリにおける性決定遺伝子doublesexの機能と進化2018

    • Author(s)
      甲斐啓馬,宮崎智史,林良信,前川清人
    • Organizer
      第89回日本動物学会
  • [Presentation] ヤマトシロアリにおけるカースト特異的に発現するリポカリン遺伝子の機能解析2018

    • Author(s)
      鈴木翔吾,矢口甫,金崎直人,林良信,重信秀治,前川清人
    • Organizer
      第89回日本動物学会
  • [Presentation] ネバダオオシロアリの一次生殖虫と兵隊が初期巣でのカースト分化に与える影響2018

    • Author(s)
      縫部京吾,増岡裕大,前川清人
    • Organizer
      第89回日本動物学会
  • [Presentation] シロアリ類で見られる性決定遺伝子の進化2018

    • Author(s)
      甲斐啓馬,宮崎智史,林良信,前川清人
    • Organizer
      平成30年度日本動物学会中部支部大会
  • [Remarks] プレスリリース シロアリの兵隊分化を決定する遺伝子の発見

    • URL

      https://www.u-toyama.ac.jp/outline/publicity/pdf/2018/20180726.pdf

URL: 

Published: 2019-12-27  

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