腸内細菌に由来する匂いは昆虫の社会を司るか？－アリを題材に－
| Project/Area Number |
19K22317
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
濱口 京子 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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| 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)
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| Keywords | 腸内微生物叢 / 好蟻性昆虫 / アリ / 腸内細菌 / 社会性 / 巣仲間認識 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アリとその関連生物との間に腸内微生物叢の共通性が見られるか否かを検討するために、アリヅカコオロギなどの好蟻性昆虫、好蟻性種ではないがアリの巣に生息していたトビムシ、葉上でアリを随伴するムラサキシジミの幼虫などを採集し、99.5％エタノール内で保存した。同時にホスト巣のアリおよび随伴していたアリも採集・保存した。これらのサンプルについて、順次16S rRNA アンプリコンシーケンスによる解析を進めた。予備実験を行ったところ、前腸、中腸、後腸で、検出される菌の組成比は異なるが、種構成は大きく変わらなかったため、腸管全体からDNA抽出を行った。2ndPCR以降のアンプリコンシーケンスは外注にて行った。トビイロシワアリやトビムシでは腸内微生物叢をよく把握できる結果が得られたが、クロヤマアリやアリヅカコオロギでは細胞内共生微生物であるWolbachiaやリケッチアが配列の大半を占め、腸内微生物叢の把握が困難であった。またトゲアリやクロオオアリではオオアリ属特有の共生微生物Blochmanniaが配列のほぼ100％を占め、腸内微生物叢を確認できなかった。現在、特異的プライマーによる細胞内共生微生物検出率の低減等を試みているが、把握できる範囲で比較を行ったところでは、アリとその関連生物との間に腸内微生物叢の共通性は見られなかった。
また、飼育条件下でアリ巣由来の揮発性物質を捕集するための飼育容器と捕集剤の設置方法を検討した。
さらに、既報告のクロクサアリでの検証を参照し、クロヤマアリを人工的に異巣内へと間借りさせた後に母巣アリによる行動応答を計測することで巣仲間認識に揮発性物質が寄与する可能性を検証したが、クロヤマアリでは揮発性物質の寄与は低いことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞内共生微生物の影響が予想以上に大きいこと、コロナの影響で一部の消耗品の購入に遅れが生じたことにより、研究計画よりやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた生物種および次年度新たに採取する生物種の範囲において、アリとその関連生物との間に腸内微生物叢の共通性が見られるか否かを結論付ける。また、クサアリを材料とし、抗生物質を処理した場合としなかった場合で揮発性の匂いに変化が生じるかを飼育下で明らかにする。なお、サンプル採取については、近隣で採取できる種類に焦点を絞った計画に微修正する。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
