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アノールトカゲにおける温度適応機構の遺伝的基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 13J05832
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

赤司 寛志  東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords温度適応 / アノールトカゲ / 遺伝子発現量解析 / 温度感受性遺伝子 / 変温動物 / 網羅的遺伝子発現解析 / 温暖化
Outline of Annual Research Achievements

外温性動物において、環境の温度は生存や繁殖成功を左右する重要な要因である。トカゲ類において、温度環境に適応するには、外気温を感知するための温度感知形質、日光浴や姿勢変化などによって体温を行動的に調節する温度調節形質、そして獲得した体温下での生理的応答を行う温度依存形質の三つが考えられる。本研究では野外において異なる体温を維持するアノールトカゲ三種(Anolis allogus, A. homolechis, A. sagrei)に注目し、これら三形質を包括的に研究することで、温度適応機構の解明を目的とした。本年度では、温度依存形質について前年度までの研究成果をまとめ、国際誌へ論文を投稿することを目的とした。温度感知形質と温度調節形質については前年度まで進めてきた解析を完了させ、論文投稿までを目的とした。
アノールトカゲ三種の温度感受能の分化を検証するため、高温刺激に対する忌避行動と、高温感受性TRPであるTRPA1の活性化温度の種間比較を前年度に引き続き行なった。
その結果、低温環境に生息する種(A. allogus)において、中温または高温環境に生息する種(A. homolechis, A. sagrei)に対し、比較的低い温度刺激で忌避行動が誘発された。さらに、A. allogus のTRPA1においても他二種に対し低い温度で活性化した。この結果は、高温に対する行動と分子の温度感受性が相関しているだけでなく、選好する温度環境とも相関しており、種間で温度感受性が分化していることを示唆している。温度感受性TRPの近縁種間における機能分化を明らかにし、野外におけるトカゲのニッチ選択との関連を示した今回の結果は世界に先駆けた研究である。
前年度までに進めてきた温度依存形質に着目した研究については、Molecular Ecologyに受理された。今年度は、目的としていた追加解析も完了し、前年度までの成果も論文として発表することができ、計画に沿って研究を遂行することができた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Differentially expressed genes associated with adaptation to different thermal environments in three sympatric Cuban Anolis lizards2016

    • Author(s)
      Hiroshi D. Akashi, Antonio Cadiz Diaz, Shuji Shigenobu, Takashi Makino, Masakado Kawata
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: in press Issue: 10 Pages: 2273-2285

    • DOI

      10.1111/mec.13625

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Relative importance of habitat use, range expansion, and speciation in local species diversity of Anolis lizards in Cuba2013

    • Author(s)
      Cadiz Diaz, A., N. Nagata, M. Katabuchi, L. M. Diaz, L. M. Echenique-Diaz, H. D. Akashi, T. Makino, and M. Kawata
    • Journal Title

      Ecosphere

      Volume: 4 Issue: 7 Pages: 1-33

    • DOI

      10.1890/es12-00383.1

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アノールトカゲにおける高温センサーTRPA1チャネルと高温忌避行動との関連2016

    • Author(s)
      赤司寛志, Antonio Cadiz Diaz, 齋藤 茂, 富永真琴, 牧野能 , 河田雅圭
    • Organizer
      第63回日本生態学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 第5回ホメオスタシスバイオロジーシンポジウム:温度受容と環境適応のメカニズム "アノールトカゲから迫る異なる温度環境における恒常性維持機構"2015

    • Author(s)
      赤司寛志, Antonio Cadiz Diaz, 重信秀治, 齋藤 茂, 富永真琴, 牧野能士, 河田雅圭
    • Organizer
      日本動物学会第86回新潟大会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Whole transcriptome analysis on three Cuban Anolis lizard species adapting to different thermal microhabitats2015

    • Author(s)
      Akashi, H. D., A. Cadiz Diaz, S. Shigenobu, T. Makino, M. Kawata.
    • Organizer
      The 15th Congress of European Society for Evolutionary Biology
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Whole transcriptome analysis on three Cuban Anolis lizard species adapting to different thermal microhabitats.2015

    • Author(s)
      Akashi, H. D., A. Cadiz Diaz, S. Shigenobu, T. Makino, M. Kawata
    • Organizer
      The 15th Congress of European Society for Evolutionary Biology
    • Place of Presentation
      University of Lausanne (Switzerland, Lausanne)
    • Year and Date
      2015-08-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 温度選好性の異なるアノールトカゲにおける温度応答の網羅的遺伝子発現解析2015

    • Author(s)
      赤司寛志, Antonio Cadiz Diaz, 重信秀治, 牧野能士, 河田雅圭
    • Organizer
      第62回日本生態学会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 温度感受性から迫る温度微環境の生息地分割のメカニズム2014

    • Author(s)
      赤司寛志, Antonio Cadiz Diaz, Valentin Dacheux, Lazaro M. Echenique-Diaz, 牧野能士, 齋藤 茂, 富永真琴, 河田雅圭.
    • Organizer
      第16回日本進化学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キューバ産アノールトカゲの異なる温度環境への適応機構2014

    • Author(s)
      赤司寛志
    • Organizer
      第61回日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場
    • Year and Date
      2014-03-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アノールトカゲにおける温度環境への適応の遺伝的基盤2014

    • Author(s)
      赤司 寛志
    • Organizer
      第61回日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場
    • Year and Date
      2014-03-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アノールトカゲにおける温度環境変化に対する応答の遺伝的基盤2014

    • Author(s)
      赤司 寛志
    • Organizer
      生命情報科学若手の会 第5回研究会
    • Place of Presentation
      東京大学検見川セミナーハウス
    • Year and Date
      2014-02-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アノールトカゲにおける温度適応機構の遺伝的基盤の解明2013

    • Author(s)
      赤司 寛志
    • Organizer
      日本進化学会第15回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2013-08-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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