2019 Fiscal Year Annual Research Report
Common regulatory mechanisms of monoamine syntheses between the brain and peripheral organs in social insects
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17K07491
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
佐々木 謙 玉川大学, 農学部, 教授 (40387353)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体アミン / 末梢器官 / 毒液 / 毒腺 / 合成酵素 / 繁殖分業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社会性ハチ類で見られる繁殖分業には、その行動様式に特化した外分泌腺や生殖器官などの発達が伴う。これらの末梢器官の発達を促進する生理活性物質の一つとしてモノアミン類が考えられる。本研究では、セイヨウミツバチを用いて、末梢器官におけるモノアミン類の合成制御・作用機構を明らかにする。さらに、末梢器官の発達が行動と同期することから、脳と末梢器官との相互情報伝達の有無やその機構について調べる。脳が複数の末梢器官を個体の行動に合わせて調節する機構と、末梢器官がその状態を脳に伝える機構の解明に取り組み、体全体を統制していく統合システムの解明を目指す。
前年度はミツバチワーカーにおける毒液中のモノアミンの存在と毒腺でのモノアミン合成酵素遺伝子の発現の結果を得た。今年度は脳と末梢器官で合成されるモノアミン量の関係を調べるために、無女王群ワーカーでの脳内と毒液内のアミン量の相関を調査した。その結果、毒液中で検出されたドーパミン、ノルアドレナリン、チラミン、オクトパミン、セロトニンにおいて、脳内量との有意な相関は見られなかった。またこれらの関連物質であるDOPA、N-アセチルドーパミン、N-アセチルセロトニン、トリプトファンにおいても脳内量との有意な相関は見られなかった。これらの結果から、脳と毒腺でのモノアミン合成の制御因子は異なると考えられる。無女王群ワーカーにおける毒液内アミン量と卵巣発達の程度を比較したところ、ドーパミン、ノルアドレナリン、セロトニンにおいて有意な正の相関が検出された。また、毒液内アミン量を女王と有女王群ワーカーで比較したところ、女王の毒液内のドーパミン、N-アセチルドーパミン、チラミン量がワーカーよりも有意に多く、異なるタイミングによる日齢増加が見られた。これらの結果より、末梢器官でのモノアミン合成の量とタイミングが繁殖分業個体で特異的に調節されていることが示唆された。
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[Journal Article] Reproductive workers insufficiently signal their reproductive ability in a paper wasp.2020
Author(s)
Tsuchida, K., Saigo, T., Asai, K., Okamoto, T., Ando, M., Ando, T., Sasaki, K., Yokoi, K., Watanabe, D., Sugime, Y., Miura, T.
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Journal Title
Behavioral Ecology
Volume: 31
Pages: 577-590
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Suppression of flight activity by a dopamine receptor antagonist in honey bee (Apis mellifera) virgin queens and workers.2019
Author(s)
Farkhary, S. I., Sasaki, K., Hayashi, S., Harano, K., Koyama, S., Satoh, T.
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Journal Title
Journal of Insect Behavior
Volume: 32
Pages: 218-224
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Transcriptomic comparison between beetle strains selected for short and long durations of death feigning.2019
Author(s)
Uchiyama, H., Sasaki, K., Hinosawa, S., Tanaka, K., Matsumura, K., Yajima, S., Miyatake, T.
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 9
Pages: 14001
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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