鳥類の顔面形態多様化-インコ類にみるそのプロセスと進化機構の解明-

• Project/Area Number: 06J02260
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biodiversity/Systematics
• Research Institution: University of Tsukuba (2008); Kyoto University (2006-2007)
• Principal Investigator: 土岐田 昌和 University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 助教
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 比較発生学 / 脊椎動物 / インコ類 / 頭部 / 筋骨格系 / キメラ / 鳥類 / 顎筋 / 神経堤細胞 / 中胚葉 / 結合組織 / アヒル / ウズラ / 異種間キメラ / 筋・骨格系 / 進化 / 形態 / 系統 / 発生

Research Abstract

20年度は鳥類一般における頭部筋骨格形態の多様化機構を探るため、実験発生学的および分子発生学的解析を行い、その成果を論文にまとめた。Tokita&Schneider(in review)は摂食様式の違いから形態が大きく異なる顎筋を持つ2種の鳥類、ウズラ(Coturnix japonica)とアヒル(Anas platyrhynchos)を実験材料に用い、胚期に頭部神経堤細胞を2種間で交換移植することでキメラ胚を作製し、その形態学的・分子発生学的解析から頭部神経堤細胞は動物種特異的な発生プログラムに従い頭部の結合組織に分化し、それは組織間相互作用をとおして頭部中胚葉に由来する顎筋の種特異的な空間パターンまでも制御することを明らかにした。また、他の鳥類系統では見られない篩骨下顎筋および擬咬筋と呼ばれる顎筋をもつオカメインコ(Nymphicus hollandicus)をドナーとして、ホストであるウズラとのキメラ胚も作成した。キメラ胚の外部形態を観察したところ、顔面形態に著しい変化が確認された。今後は、顎筋形態ひいては頭部筋骨格系の大規模な変化をもたらす分子基盤を明らかにするために、オカメインコ-ウズラ異種間キメラ胚の作成をさらに進めるとともに、ドナーとなるオカメインコの細胞を特異的に認識する抗体の作成やin situハイブリダイゼーション法による正常胚およびキメラ胚での遺伝子発現パターンの比較なども行っていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] コウモリの翼の個体発生 (2009)
  • Author(s): 土岐田昌和, 前田喜四雄
  • Journal Title: 哺乳類科学 49(印刷中)
  • NAID: 10030471328
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 遺伝子情報の網羅的比較から明らかになった鳥類の系統関係 (2008)
  • Author(s): 土岐田昌和
  • Journal Title: 科学 78 Pages: 937-938
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolution of craniofacial novelty in parrots through developmental modularity and heterochrony (2007)
  • Author(s): Masayoshi Tokita, Takuya Kiyoshi、 Kyle N.Armstrong
  • Journal Title: Evolution & Development 9 Pages: 590-601
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mechanical and Mesenchymal Mechanisms of Secondary Cartilage Induction (2009)
  • Author(s): Solem, R. C., B. F. Eames, M. Tokita, Richard A. Schneider
  • Organizer: 55rd Annual Meeting, Orthopaedic Research Society
  • Place of Presentation: Las Vegas, USA
• [Presentation] Molecular and cellular origins of species-specific muscle pattern (2008)
  • Author(s): Masayoshi Tokita, Richard A. Schneider
  • Organizer: The second meeting of the European Society for Evolutionary Developmental Biology (EED)
  • Place of Presentation: Gent, Belgium
• [Presentation] Comparative and experimental analysis of jaw muscle morphogenesis in quail and duck : a basis for understanding developmental mechanisms underlying evolutionary change (2008)
  • Author(s): Masayoshi Tokita, Richard A. Schneider
  • Organizer: 日本発生生物学会
  • Place of Presentation: 徳島県郷土文化会館
• [Presentation] 鳥類の顎筋形態多様化機構 (2007)
  • Author(s): 土岐田 昌和・Richard A.Schneider
  • Organizer: 日本進化学会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Book] 「鳥学大全」秋篠宮 文仁編、西野 嘉章編 (2008)
  • Author(s): 土岐田 昌和
  • Total Pages: 756
  • Publisher: 東京大学出版会