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2010 Fiscal Year Annual Research Report

シロアリ類のカースト分化と成虫器官の発達制御メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 21770019
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

前川 清人  富山大学, 理工学研究部, 准教授 (20345557)

Keywords社会性昆虫 / 二次生殖虫 / カースト分化 / ヤマトシロアリ / 幼若ホルモン / ネバダオオシロアリ
Research Abstract

高度な社会性を獲得したシロアリのコロニーにおいて,繁殖を担うのは巣を創設した一次生殖虫であるが,それらが死亡したり繁殖力が低下した場合には,未成熟個体から精巣や卵巣だけを大きく発達させた個体(二次生殖虫)が分化することが多くの種で知られる。繁殖上の分業を維持することは,シロアリの社会性を維持する上で極めて重要であるので,二次生殖虫の分化は厳密に調整されているはずであるが,一次生殖虫の存在下では出現しないこと以外ほとんど分かっていないのが現状である。そこで本研究は,シロアリにおける繁殖上の分業の維持メカニズムを明らかにすることを目的とし,形態や行動が大きく変化する補充生殖虫の分化に注目して,生態学的・形態学的・分子生物学的アプローチから解析した。本年度はまずヤマトシロアリを用い,昨年度に確立された二次生殖虫の分化方法を利用して,(1)ビテロジェニン(卵黄前駆タンパク質)遺伝子発現量の変動,および(2)後腸の退縮と共生原生動物量の変動を解析し,二次生殖虫の分化に伴う個体変化を整理した。さらに,他種を用いて,(3)同様の方法による二次生殖虫の分化誘導を試みた。(1)および(2)では,脱皮直後にビテロジェニン遺伝子発現量が急激に増大し,後腸サイズの縮小と原生動物量の低下が起こることが示された。その後の卵巣の顕著な発達を促す生理的変化が生じている可能性が示唆される。(3)では,ネバダオオシロアリにおいて,母巣からの隔離だけでなく,幼若ホルモン(JH)の投与でも,生殖腺を発達させた個体を幼虫段階から人為的に誘導できる可能性が示された。本種では,兵隊様の形態をもつ二次生殖虫の存在が知られるが,外部形態がそれに類似した個体の誘導も可能であることも示された。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第16回国際社会性昆虫学会議を含む国内外の複数の学会で成果を発表した。

  • Research Products

    (22 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Description of the basic features of parent-offspring stomodeal trophallaxis in the subsocial wood-feeding cockroach Salganea esakii (Dictyoptera, Blaberidae, Panesthiinae).2011

    • Author(s)
      Shimada K, Maekawa K
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: 14 Pages: 9-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The physical mechanism of cuticular color in Phelotrupes auratus (Coleoptera, Geotrupidae).2011

    • Author(s)
      Akamine M, Ishikawa K, Maekawa K, Kon M
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: 14(in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-level expression of the geranylgeranyl diphosphate synthase gene in the frontal gland of soldiers in Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae).2011

    • Author(s)
      Hojo M, Toga K, Watanabe D, Yamamoto T, Maekawa K
    • Journal Title

      Archives of Insect Biochemistry & Physiology

      Volume: 76(in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phylogeography of Japanese population of Phelotrupes auratus (Coleoptera, Geotrupidae) inferred from mitochondrial DNA sequences.2011

    • Author(s)
      Akamine M, Maekawa K, Kon M
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 28(in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soldier presence suppresses presoldier differentiation through a rapid decrease of JH in the termite Reticulitermes speratus.2011

    • Author(s)
      Watanabe D, Gotoh H, Miura T, Maekawa K
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology

      Volume: 57(in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a reproductive-specific, putative lipid transport protein gene in a queenless ponerine ant Diacamma sp.2010

    • Author(s)
      Okada Y, Miyazaki S, Koshikawa S, Cornette R, Maekawa K, Tsuji K, Miura T
    • Journal Title

      Naturwissenschaften

      Volume: 97 Pages: 971-979

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヤマトシロアリにおける個体間相互作用による兵隊分化を調節する因子の伝達2011

    • Author(s)
      渡邊大, 前川清人
    • Organizer
      第58回日本生態学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] ネバダオオシロアリの生殖虫は栄養交換によってソルジャー分化を調節する2011

    • Author(s)
      中村早寿, 前川清人
    • Organizer
      第58回日本生態学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] ヤマトシロアリの2雌による創設コロニーでの女王数とカースト分化との関係2011

    • Author(s)
      吉村美穂, 斉木亮太, 前川清人
    • Organizer
      第58回日本生態学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] シロアリ類における繁殖形質の発達と腸内に共生する原生生物の個体数との関係2011

    • Author(s)
      嶋田敬介, 北出理, 前川清人
    • Organizer
      第58回日本生態学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-03-10
  • [Presentation] シロアリ類とゴキブリ類における栄養交換行動の発達と社会性の進化2011

    • Author(s)
      嶋田敬介, 前川清人
    • Organizer
      第58回日本生態学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-03-08
  • [Presentation] 弾き飛ばし型の大顎を持つシロアリ兵隊における額腺の機能2010

    • Author(s)
      北條優, 前川清人, 徳田岳
    • Organizer
      第81回日本動物学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] タカサゴシロアリの兵蟻特異的な器官形成における形態形成遺伝子の機能解析2010

    • Author(s)
      栂浩平, 北條優, 前川清人
    • Organizer
      第70回日本昆虫学会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2010-09-20
  • [Presentation] ネバダオオシロアリの初期巣における兵蟻分化調節への生殖虫の影響2010

    • Author(s)
      中村早寿, 板野紘宜, 菊池理, 前川清人
    • Organizer
      第70回日本昆虫学会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2010-09-18
  • [Presentation] Termite soldiers are responsible for the regulation of presoldier molt by rapid JH-decreasing effects in the colony.2010

    • Author(s)
      Watanabe D, Maekawa K
    • Organizer
      第16回国際社会性昆虫学会議
    • Place of Presentation
      デンマーク・コペンハーゲン
    • Year and Date
      2010-08-12
  • [Presentation] New perspective on the relationship between termites and symbionts : reproductives lose symbionts after colony maturation2010

    • Author(s)
      Shimada K, Maekawa K
    • Organizer
      第16回国際社会性昆虫学会議
    • Place of Presentation
      デンマーク・コペンハーゲン
    • Year and Date
      2010-08-12
  • [Presentation] Caste differentiation in female-female colonies of the termite Reticulitermes speratus (Rhinotermitidae).2010

    • Author(s)
      Maekawa K, Yoshimura M, Shimada K, Watanabe D, Saiki R
    • Organizer
      第16回国際社会性昆虫学会議
    • Place of Presentation
      デンマーク・コペンハーゲン
    • Year and Date
      2010-08-10
  • [Presentation] Expression and functional analyses of Distal-less responsible for soldier-specific morphogenesis in nasute termites.2010

    • Author(s)
      Toga K, Hojo M, Miura T, Maekawa K
    • Organizer
      第16回国際社会性昆虫学会議
    • Place of Presentation
      デンマーク・コペンハーゲン
    • Year and Date
      2010-08-10
  • [Presentation] シロアリにおけるゲラニルゲラニルニリン酸合成酵素のジテルペン合成への機能進化2010

    • Author(s)
      北條優, 前川清人, 徳田岳
    • Organizer
      第12回日本進化学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-08-02
  • [Presentation] シロアリ類と腸内微生物の共生関係に関する新たな知見-生殖虫はコロニーが発達すると共生原生生物を失う-2010

    • Author(s)
      嶋田敬介, 前川清人
    • Organizer
      平成22年度日本動物学会中部支部会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2010-07-25
  • [Presentation] ミツバチ雄における幼若ホルモンとドーパミン関連物質との関係2010

    • Author(s)
      赤坂真也, 佐々木謙, 原野健一, 前川清人, 嶋田敬介, 長尾隆司
    • Organizer
      第32回比較生理生化学会
    • Place of Presentation
      九州産業大学
    • Year and Date
      2010-07-17
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sci.u-toyama.ac.jp/bio/maekawa-lab/maekawa-index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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