シロアリの異種混合コロニーを用いたシロアリ共生微生物群集の成立過程の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23657013
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 北出 理 茨城大学, 理学部, 准教授 (80302321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野田 悟子 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (80342830)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Keywords: 共生 / 原生生物 / 群集 / 群集構造 / 大規模移入

Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は以下の様な研究結果が得られた。
複数種のシロアリを混合した場合の腸内共生原生生物群集の変化について、データの最終的なとりまとめを行い、組成の類似性の経時的変化について解析を行った。
2種の宿主シロアリが保有していた構成種が異なる腸内原生生物群集が、雑種形成による急激な群集混合後に再構成される際に、どちらかの宿主の組成に収束する現象に、腸内に共存する多種の原核微生物が与える影響について調査した。カンモンシロアリとヤマトシロアリの2種のワーカー集団の双方あるいは片方にアンピシリン投与した後にを混合し、30日間の飼育を行った後に腸内原生生物群集を調査した結果、両種共に抗生物質未処理の場合はヤマトシロアリの原生生物がカンモンシロアリへ移入した頻度が、逆の移入が起こった頻度に比べ多かった。抗生物質でカンモンシロアリを処理した場合、その傾向は強まり、ヤマトシロアリを処理すると弱まった。両方の種を抗生物質で処理すると、双方向の移入頻度が低下した。このことから抗生物質処理による細菌の存在が原生生物の定着に影響を及ぼしていることが示唆される。
ヤマトシロアリとカンモンシロアリの長期飼育した2種の雑種コロニーおよび野外コロニーの個体を用いて、パイロシーケンサーによる真性細菌のSSUrRNA遺伝子の一部領域の配列取得実験を行った。人為的に作成した雑種コロニーの長内容物から調整した試料では、野外のヤマトシロアリのものに相対的に近い構成のSSurRNA遺伝子の配列が取得され、特異的原生生物種に加えて真性細菌についても安定な方の親種の組成が引き継がれる傾向があることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Distribution and evolution of nitrogen fixation genes in the phylum Bacteroidetes. (2015)
  • Author(s): Inoue, J., Oshima K., Suda, W., Sakamoto, M., Iino, T., Noda, S., Hongoh, Y., Hattori, M. and Ohkuma, M.
  • Journal Title: Microbes and Environments Volume: 30 Pages: 11-50
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME14142
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Intranuclear verrucomicrobial symbionts and implication of lateral gene transfer to the host protist in the termite gut. (2014)
  • Author(s): Sato, T., Kuwahara, H., Fujita, K., Noda, S., Kihara, K., Yamada, A., Ohkuma, M. and Hongoh, Y.
  • Journal Title: ISME journal Volume: 8 Pages: 1008-1019
  • DOI: 10.1038/ismej.2013.222
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Intracolonial genetic variation affects reproductive skew and colony productivity during colony foundation in a parthenogenetic termite. (2014)
  • Author(s): Miyazaki, S., Yoshimura, M., Saiki, R., Hayashi, Y., Kitade, O., Tsuji, K. and Maekawa, K.
  • Journal Title: BMC Evolutionary Biology Volume: 14 Pages: 177
  • DOI: 10.1186/s12862-014-0177-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 他種間のシロアリにおける腸内原生生物の交換にバクテリアが与える影響 (2015)
  • Author(s): 北出理，池内康介
  • Organizer: 日本生態学会第62回大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-21
• [Presentation] ヤマトシロアリにおける初期コロニーと成熟コロニーの相互作用 (2015)
  • Author(s): 北出理，竹内智勇
  • Organizer: 日本生態学会第62回大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-21
• [Presentation] Dynamics of symbiotic protist community after community mixing through the hybridization of two host termite species. (2014)
  • Author(s): O. Kitade
  • Organizer: 2nd Asian congress of protistology
  • Place of Presentation: Kalyani, India
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-28
• [Presentation] シロアリ腸内原生生物が有する糖質加水分解酵素の多型解析 (2014)
  • Author(s): 米山真吾，行仕圭祐，天野公貴，雪真弘，飯田敏也，大熊盛也，宇井定春，野田悟子
  • Organizer: 日本微生物生態学会第29回大会
  • Place of Presentation: 浜松
  • Year and Date: 2014-10-23 – 2014-10-23
• [Presentation] Genetic diversity of cellulolytic enzymes in the termite-gut protists (2014)
  • Author(s): S. Noda, M. Yuki, T. Iida, K. Gyoji, K. Amano, S. Suzuki, M. Ohkuma, S. Ui
  • Organizer: International symposium on microbial ecology
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2014-08-28 – 2014-08-28
• [Book] “昆虫と共生する原生生物” 環境と微生物の辞典 (2014)
  • Author(s): 野田悟子
  • Total Pages: 448
  • Publisher: 朝倉書店