2012 Fiscal Year Research-status Report
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24570019
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
渡邉 守 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80167171)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 無核精子 / 有核精子 / 回転活性 / 精包 / 交尾嚢 / 受精嚢 / 消失数 / 有核精子束 |
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| Research Abstract |
蝶類の精子には、核をもち卵と授精できる有核精子と、核がなく授精できない無核精子が存在する。一方、雌の生殖器官は、交尾嚢と受精嚢があり、精子が含まれる精包は交尾嚢へ注入される。したがって、精子は、交尾後、受精嚢へ移動せねば卵に授精できない。これまでに、無核精子の存在意義として有核精子の移動を助けるという説が提唱されてきた。
平成24年度は、精子の活性と受精嚢に到達する精子数との関係を明らかにしようと試みた。実験には、主として、ナミアゲハとクロアゲハを用いた。２日齢の雄を未交尾雌とハンドペアリング法によって交尾させ、交尾後の雌体内における精子移動数を調べた。また、交尾後24時間経過した雌の受精嚢内の有核精子の回転運動を測定した。
自由有核精子に換算すると、１回の交尾で、クロアゲハは約35,000本、ナミアゲハは約16,000本注入されていた。無核精子の注入数はクロアゲハで約160,000本、ナミアゲハで約270,000本であった。しかし、受精嚢に達した精子数は両種で違いは認められず、有核精子は約3,000本、無核精子は約5,000本ほどである。精包に残存していた精子数にも有意な差は無く、移動中の精子消失数は、有核精子がクロアゲハで約30,000本、ナミアゲハで約12,000本、無核精子は、クロアゲハで約150,000本、ナミアゲハで約260,000本である。
有核精子の回転活性速度は、クロアゲハで0.34㎜/s、ナミアゲハで0.28㎜/sとなり、クロアゲハのほうが活性は高い傾向を認めた。有核精子長はクロアゲハで1,040μｍ、ナミアゲハで950μｍ、無核精子は両種とも400μｍほどで差は認められなかった。
これらの結果から、有核精子の活性が高ければ無核精子の必要性が低くなるという仮説は満たせそうであった。今後は、同様に無核精子の活性も測定し比較検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験開始１年目において、アゲハ類の交尾における注入精子数の種間比較を行なえたと同時に、シロチョウ類・キタキチョウなどの注入精子数も明らかにできて、比較検討の緒に就くことができた。
交尾嚢から受精嚢への精子移動について、定量的に明らかにしたとともに、その間の消失数についても測定することができた。25年度には交尾嚢－受精嚢間の消失場所の特定を解明したいと考えている。
精子運動活性の測定は、試行錯誤が始まったばかりである。この測定技術には、多くの難問を超えねばならないので、24年度に有核精子の活性が測定できただけでも、進歩と考えている。しかし、無核精子の活性の測定技術の向上には時間がかかるかもしれない。
無核精子が受精嚢まで達し、その後消失・吸収されていくことがアゲハ類だけでなく、他の蝶類でも同様の傾向をもつことも明らかにしつつあり、無核精子の役割の一般化という目的に対しては、ほぼ順調に進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の前提は、雌が生涯に複数回交尾する多回交尾制の種において生じる精子間競争である。したがって、雌が複数回交尾したときの無核精子の役割を明らかにしなければならない。
24年度に処女雌に対する精子の注入数というコントロールを作成できたので、25年度は、交尾済みの雌に対する注入数と、その後の移動数を明らかにしていく予定である。そのためには、ハンドペアリング技術の向上が必要である。また、すでに注入されていた精子と新たに注入される精子の区別方法の技術も開発する予定である。これらを一般化するために、アゲハ類だけでなく、他の蝶類も適宜実験して、一般化を図りたい。
精子活性の測定技術を向上させ、有核精子と無核精子の活性を、精包内や移動中、受精嚢内の様々な場所で特定し、比較検討する予定である。その際、移動速度などの測定と共に、移動中の消失状況の予備的観察を行なう予定である。これらから、無核精子の役割を考察していきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
直径0.5㎜の内視鏡を購入し、雌体内における精子の移動を観察する予定である。ただし、この内視鏡の操作技術に習熟するため、使用する種は、ナミアゲハやクロアゲハだけでなく、他のアゲハ類やシロチョウ類などを用いる予定である。この観察結果棟については、25年度が予備的実験とし、26年度に本実験を行なえると考えている。
25年度には、アメリカ・鱗翅目学会において、24年度の結果報告を行なう予定であり、26年度に開催される４年に１回の蝶類の生態・行動・進化シンポジゥムの準備を開始することになり、現在、準備中である。
なお、2012年度３月の出張について、出張手続き自体は事前に行なっていたものの、支払いが４月に行なわれたため、書類上、次年度使用額へ「30860円」繰り越されている。
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Research Products
(7 results)
