性フェロモンの雑種強勢と雑種崩壊に関する化学生態学的研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24370007
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 浅見 崇比呂 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (10222598)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 仁 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957) ; 伊集院 久子 神奈川大学, 付置研究所, 研究員 (60398948)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 性フェロモン

Outline of Annual Research Achievements

巻貝が他種個体と同種個体を識別するメカニズムは、先行研究が皆無である。原因は、一般に人工繁殖が困難であり、たとえ可能でも世代時間が数年に及ぶことにある。研究代表者は、累代飼育法に独自の改良を重ね、コハクオナジマイマイとオナジマイマイの世代時間を2ヶ月に短縮し、必要に応じて交尾・産卵させる研究モデルを確立した。本2種が姉妹種であることが分子系統解析から明らかである。これにより、世界に類のない、生殖的隔離機構の生態・行動・遺伝解析が可能な雌雄同体動物を実用化した。性フェロモンの同定はもとより有機合成のプロトコルも、たとえば昆虫類ではほぼ確立されている。ところが上記の理由から、有肺類の性フェロモンの化学特性・生態機能に関する知見は皆無である。固相マイクロ抽出（SPME）法により、頭瘤が隆起した個体から空媒性の物質を抽出した。GC/MS（ガスクロマトグラフ質量分析）法により、頭瘤の隆起した成体に特徴的で、かつ２種間で検出ピークが異なる空媒分泌物質を探索することにより、5種の候補物質の化学的同定に成功した。これらの候補物質を化学合成し、個々の合成標品を用い、バイオアッセイを行った。これにより、揮発ガスにより本2種の配偶行動を誘発することに成功した。特にオナジマイマイに対しては、交尾器を露出させることに成功した。さらに、候補物質の一つは2種のどちらも誘引することが判明した。この結果は、2種がたがいを識別する機能を果たす上で、両者の性フェロモンは複数の分子種のブレンドであることが強く示唆された。交尾器を露出させる候補物質は求愛交尾行動を人為的に誘発する操作実験に応用可能であることを示唆する。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

揮発ガスにより本2種の配偶行動を誘発することに成功した。特にオナジマイマイに対しては、交尾器を露出させることに成功した。さらに、候補物質の一つは2種のどちらも誘引することが判明した。この結果は、2種がたがいを識別する機能を果たす上で、両者の性フェロモンは複数の分子種のブレンドであることが強く示唆された。交尾器を露出させる候補物質は求愛交尾行動を人為的に誘発する操作実験に応用可能であることを示唆する。以上の結果は、計画を大きく上回る成果である。

Strategy for Future Research Activity

操作実験を駆使することにより、近縁な本2種間の識別に有効な性フェロモン分子種の混合比を推定し、それが交配前隔離の十分条件として機能することを立証する。