2023 Fiscal Year Annual Research Report
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20K06723
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
山中 明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (20274152)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 表現型可塑性 / チョウ目昆虫 / 季節型 / 環境応答 / 色彩変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チョウ類の表現型可塑性の生理生態学的意義を見出すため、各発育ステージ：幼虫・蛹・成虫の色彩変化・微細構造の変化に関して、内分泌学的・生態学的な側面から解明することを目指し、ゴマダラチョウを新規に、前年度の追試としてルリタテハ成虫の表現型可塑性について解析した。ゴマダラチョウ幼虫を長日25℃条件下で飼育した時、羽化成虫の翅は夏型に、短日18℃条件下では，ほとんどの幼虫は4齢脱皮後に越冬態に変化したが，一部の幼虫は越冬態に変化することなく蛹化した。その一部は成虫となり、それらの翅はすべて春型となった。各条件下の羽化成虫を比較した結果，翅以外に腹部体色の黒色度合に顕著な差が認められた。春型形質の発現には、若齢期の短日の経験と5齢期以降の低温が必要であることが分かった。また、5齢期に達した休眠覚醒幼虫を25℃から18℃条件下に入れ替えた場合のみ、羽化成虫の翅と腹部は春型となった。長日25℃飼育個体の除脳実験の結果，羽化成虫は腹部の形質のみが春型に変化したことから、本種成虫の表現形質の発現には、複数の内分泌因子が関与している可能性が示唆された。ルリタテハの長日25℃蛹および短日18℃蛹の脳を蛹化当日に摘出し、脳粗抽出液を調製し、蛹化当日のルリタテハの短日18℃蛹に25脳相当量を投与し、羽化した成虫の翅および脚の表現形質を短日18℃個体と比較した。その結果、脳抽出液を投与した個体においては翅および脚の表現形質の夏型化がみられた。特に、脚の鱗粉の色彩、微細構造に違いが生じた。研究期間内において、移動制限等があり、基本的に山口県内に生息するチョウ類での研究となったが、タテハチョウ科２種の季節型発現調節の解析、ウラギンシジミの幼虫・蛹・成虫の表現型可塑性、アゲハチョウ科４種の蛹体色発現に関する生理学的知見・微細構造を含む形態学的知見を得ることができた。
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