| Project/Area Number |
22KK0103
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
東城 幸治 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30377618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹中 將起 信州大学, 理学部, 特任助教 (00854465)
関根 一希 立正大学, 地球環境科学部, 専任講師 (10779698)
谷野 宏樹 基礎生物学研究所, 進化発生研究部門, 特別訪問研究員 (10915242)
鈴木 智也 京都大学, 地球環境学堂, 特定研究員 (30739503)
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| Project Period (FY) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 繁殖生態 / 父育 / コオイムシ / 遺伝子 / マイクロサテライト / 親子判定 / 個体識別 / 托卵 / 昆虫 / 繁殖戦略 / 遺伝 / 進化生態 / 行動 / 適応度 / 逆分散 / 進化 / 父性解析 |
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| Outline of Research at the Start |
約4億年前に誕生し、長い年月をかけて進化を遂げた昆虫類は地球上で最も種多様性の高い生物群であり、その繁殖システムは実に多様である。しかし、オスが子育てをする昆虫はごく僅かであり、ほとんどをコオイムシ科昆虫が占める。こうした特異的な繁殖システムの本質や進化プロセスは謎に包まれている。本研究では、以下の２つの課題を究明する。
【 課題① 子(胚)が親の繁殖適応度を高める? 世界初のユニークな現象 】 発生と遺伝、生態（繁殖システム）を総合した Evo-Devo-Eco 研究
【 課題② 父性解析実験:世界初となる昆虫の「オス間托卵」は種内に保存された形質か? 】 昆虫における類を見ないオス間托卵に迫る
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| Outline of Annual Research Achievements |
コオイムシの繁殖生態に関する日本-韓国間での連携を進めた。2024年6月に韓国・ソウル市内の高麗大学で開催されたASH（Asian Society of Hydrobiology）には、代表者・東城幸治のほか、分担者の竹中將起（信州大、2025年度より筑波大）、谷野宏樹（基礎生物学研究所）、鈴木智也（広島修道大）、関根一希（立正大）が参加し、韓国側のカウンターパートである高麗大・Bae JeonJae教授や研究室メンバーとの研究打ち合わせを実施した。
また、この国際学会では、科研費の研究成果も部分的に含む形での招待講演（Tojo K）1件、本課題を中核とするポスター発表（Suzuki et al.）1件を実施した。
コオイムシの系統進化・進化生態学的背景のもとに、独特の繁殖生態に焦点を当てた、この科研費の中核的な研究課題について、これまでの研究成果を広く包含する形で、国際誌（米国誌）に2報の論文を公表した（いずれもOA選択）。動物界においても極めて稀であり、昆虫類の中でも約0.015%の種においてだけ確認されている「父親による子育て（父育）」の背後にある興味深い実態を明らかにした。具体的には、父育が進化するためには、高い父性が大前提となるものの、オス20個体、メス20個体をランダム交配させた。その後、すべての成虫（40個体）の遺伝子解析（マイクロサテライト解析による個体識別）に加えて、この実験系内で孵化した幼虫を対象にした解析を実施した。この結果、広く父育が認められているものの、父性が著しく高いわけではないことを明らかにした。この成果は、米誌 Ecology and Evolution に論文が受理された（公開は2025年度）。加えて、コオイムシの胚発生に関する論文も米誌 Journal of Morphology に論文が受理された（公開は2025年度）。
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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
まだ新型コロナウィルスの脅威から解放される以前の2022年度から取り組んできた研究課題であり、コロナ対策期間中は計画からは遅滞していたような状況であったが、共同研究者らの相互協力により、2024年度は大きく成果を蓄積させることができた。
特に国際学会への参加・発表、国際誌への論文投稿と受理まで漕ぎ着くことができた意義は大きいと自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は最終年度になることから、論文化を目指し、研究成果をまとめる作業に取り掛かる予定である。並行して、不足するフィールド調査なども必要に応じて適宜導入したい。
コオイムシ類のユークな繁殖生態として、卵塊を背負っているオスの方が、卵塊を背負っていないオスよりもメスに選択されやすいことは先行研究においても示されてきたが、「卵塊を背負うオス/背負わないオス」といった「1/0」評価ではなく、卵数を段階的にコントロールした状況下でのメスによるオスの選択などについても、より深く掘り下げた実験を実施する予定である。背負っている卵塊数が少ない（多くの産卵スペースが空いている）オスは選択されやすいのかどうか、といった観点でも追究したいと考えている。
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