2022 Fiscal Year Research-status Report
真社会性昆虫シロアリにおける行動の可塑性に与える社会の役割
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20K15881
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
矢口 甫 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 森林総研特別研究員 (10803380)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 真社会性 / シロアリ / 行動可塑性 / 脳内遺伝子発現 / RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，他個体の存在という環境要因を通じて行動パターンが可塑的に変化する仕組みを明らかにするため，真社会性昆虫であるシロアリを対象に「化学分析」・「行動解析」・「遺伝子解析」の３本柱をアプローチとして掲げている．2021年度までに個体レベルの行動が同居する他個体に応じて変化することが明らかになったため，2022年度は遺伝子解析に重点を置き，行動変化を規定する脳内遺伝子に着目した神経機構の理解を目指した．
2021年度までにRNA-seq解析を実施したことで「防衛行動の可塑性」を規定する候補遺伝子を抽出していた．そこで，2022年度は候補遺伝子の脳内における詳細な局在部位の特定を試みた．脳を対象としたmRNA in situハイブリダイゼーション法の結果，候補遺伝子の1つであるstoned-A遺伝子がキノコ体と触覚葉で主に発現していた．キイロショウジョウバエにおけるこれらの領域は，記憶と嗅覚にそれぞれ関与していることが報告されている．したがって，シロアリにおいて，stoned-A遺伝子がキノコ体と触覚葉による記憶・嗅覚の情報処理を通じて防衛行動を変化させる可能性がある．ただし，この可能性を検証することはできなかった．また，他個体に応じて有意に発現変動した遺伝子は多数見つかっており，それらの局在は明らかになっていない．今後，別の候補遺伝子に対象を拡げることで，真社会性昆虫における行動可塑性の神経機構を理解したいと考えている．なお，本研究を実施したことで，mRNA in situハイブリダイゼーション法がシロアリ脳に対して十分に適用可能であることを示すことができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
多数の候補遺伝子をリストアップすることができた点，１つだけであるものの候補遺伝子を対象に局在部位を明らかにすることができた点は行動可塑性の神経機構を明らかにする上での試金石になりうると判断している．ただし，2022年11月をもって所属研究機関が変わり，候補遺伝子群のアノテーション作業に遅れが生じた．以上から，計画から少し遅れていると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
補助事業の期間延長が承認され，研究計画に遅れを出したアノテーション作業に集中する．特に，他の昆虫だけでなくシロアリにおいても遺伝子配列の情報量は増しており，それらを加味しながらバイオインフォマティクス作業に従事する予定である．アノテーション作業が過不足なく完了した場合は，国際誌に発表する予定である．
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| Causes of Carryover |
2022年11月をもって所属研究機関を変更し，当初計画していた作業に遅れが生じた．この作業は遺伝子解析を含んでいる．2023年度の研究計画に向けて，変更先の研究機関における研究環境を既に整えることができた．そのため，当該年度はスムーズに計画を実施できる．
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