• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Do odors derived from gut microbiota regulate insect society?: the case of ants

Research Project

Project/Area Number 19K22317
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Hamaguchi Keiko  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60343795)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 秋野 順治  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (40414875)
神崎 菜摘  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70435585)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsアリ / 好蟻性昆虫 / 社会性 / 腸内細菌 / 腸内細菌叢 / 腸内微生物叢 / 巣仲間認識
Outline of Research at the Start

近年、腸内細菌に由来する匂いがホスト生物の社会行動に影響を及ぼす可能性について高い関心が持たれている。昆虫においても、ケミカルコミュニケーションをベースとした社会行動に腸内細菌が関与する可能性がある。社会性昆虫であるアリではケミカルコミュニケーションによる同巣認識が社会生活の維持に不可欠である。そこで本研究ではアリを題材として、飼育実験、匂い物質の分析および腸内細菌叢の解析を通して、同巣認識と腸内細菌叢との関係解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

It has been suggested that the social behavior of insects may be regulated by hosts' gut microbiota through the chemicals derived from the microbiota. Based on this argument, we hypothesized that 1) myrmecophilous insects use the odors derived from their gut microbiota to chemically mimic their host ants, and 2) the odors contain volatile compounds. To test first hypothesis, we examined the gut microbiota of myrmecophiles and their host ants, and compared them using metagenomic analysis. However, their microbiota did not show commonality, suggesting that the myrmecophiles do not use the gut microbiota for chemical mimicry, i.e., the first hypothesis was rejected. Thereafter, we attempted to collect the volatile substances from ants and their nests, but the amount of obtained substances was not sufficient to apply them to the subsequent analysis. Therefore, to test the second hypothesis, the collection method of volatiles should be improved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、アリと好蟻性昆虫との間に腸内細菌が介在する同巣認識システムが存在する可能性は低いことを示した。この結果は、昆虫の社会行動における腸内細菌の寄与、という黎明期にある研究分野において、今後の研究の方向性を示す実証例の一つとしての意義を持つ。また、16Sアンプリコンシーケンスを行うと細胞内共生微生物が優占して腸内細菌叢を把握しにくいという、昆虫ではしばしば生じうる問題について、これを軽減できる可能性のある実験手法を考案した。揮発性物質の捕集については具体的な成果が得られなかったが、問題点の抽出ができたので、さらなる研究への利用が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] クロヤマアリの餌構成に関する一観察2021

    • Author(s)
      濱口京子、佐藤隆士
    • Journal Title

      蟻

      Volume: 42 Pages: 40-47

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Lifespans of two queen morphs of Temnothorax spinosior under experimental condition2022

    • Author(s)
      Keiko Hamaguchi, Takashi Sato
    • Organizer
      IUSSI International Congress
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トゲアリのワーカーが一回に運ぶ甘露の量について2022

    • Author(s)
      濵口京子、高原隆子、秋野順治
    • Organizer
      第63回日本蟻類研究会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アリとアリヅカコオロギの腸内微生物叢について2022

    • Author(s)
      濱口京子・神崎菜摘・佐藤隆士・木野村恭一・秋野順治
    • Organizer
      第66回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アリの巣に向かって生えるミヤコアオイ―ひとつの観察例として2019

    • Author(s)
      濱口京子・宮下俊一郎・北條賢・秋野順治
    • Organizer
      第62回日本蟻類研究会大会講演要旨集
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi