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群れ形質の多様化をもたらす個体の行動特性とその神経制御メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaHierarchical Bio-Navigation Integrating Cyber-Physical Space
Project/Area Number 22H05650
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田中 良弥  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00839409)

Project Period (FY) 2022-06-16 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsショウジョウバエ / 群れ / ゲノム編集 / 群れ行動 / 群れ性質の多様性 / 群れ形質の多様性 / 光遺伝学
Outline of Research at the Start

群れ形成は動物に広く見られる重要な生存戦略であり、群れ形質の多様化は動物種ごとの生活史や環境適応の実現に大きな役割を果たす。群れ形質が種間で多様化する過程には、個体の行動特性の進化とそれを支える神経基盤があると考えられ、その解明は生物ナビゲーションの中核的課題である。しかし、『個体の行動特性のどのような種間の違い』が『神経回路のどういった働き』により生じ、群れ形質の多様性が現れるのかはわかっていない。
本研究では、キイロショウジョウバエをはじめとするショウジョウバエ科昆虫の群れ形質を情報学分野の研究者と解析することで、群れ形質の多様化を生み出す個体の振る舞いや神経基盤を明らかにすることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、キイロショウジョウバエをはじめとするショウジョウバエ科昆虫を研究材料とすることで群れ形質の種間差を生み出す分子・神経機構を理解することを目指す。
今年度、キイロショウジョウバエと同属のショウジョウバエ種が示す群れ行動に着目した。ショウジョウバエ属の種は実験室下で継代飼育が可能であり、分子遺伝学的な手法を適用することで群れ行動を制御する遺伝子・神経回路の理解を進めることができると考えたためである。ショウジョウバエ属の11種を対象に行動を定量的に解析した結果、キイロショウジョウバエと比較的近縁な種間においても、群れを積極的に作る種と群れをあまり作らない種がいることが明らかとなった。
さらに、解析したショウジョウバエ属種の一部では、群れ行動に関与することが期待される神経回路を標識する系統の作出に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

キイロショウジョウバエと同属のショウジョウバエ種において、集団行動を定量し、その多様性を明らかにできた。また、一部の種では遺伝子組換え技術を用いて、群れ行動を制御することが期待される神経回路を標識する系統の作出に成功したため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、遺伝子組換え技術を解析対象のショウジョウバエ種に適用することで、群れ性質を制御する遺伝子・神経回路を探索する。同時に情報学分野の領域メンバーと共同で群れの性質の種間差を生みだす個体の行動ルールを明らかにする。以上により、ショウジョウバエ種間における群れ行動の多様化を生み出すメカニズムの理解を目指す。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Piezo-mediated mechanosensation contributes to stabilizing copulation posture and reproductive success in Drosophila males2023

    • Author(s)
      Hayato M. Yamanouchi , Ryoya Tanaka‡ , Azusa Kamikouchi‡ ‡:Co-corresponding author
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 5 Pages: 106617-106617

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106617

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct decision-making properties underlying the species specificity of group formation of flies2022

    • Author(s)
      Riku Shirasaki* , Ryoya Tanaka* , Hiroki Takekata , Takashi Shimada , Yuki Ishikawa‡ , Azusa Kamikouchi‡ *:Co-first authors,‡:Co-corresponding author
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 220042-220042

    • DOI

      10.1098/rsos.220042

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mate Discrimination of Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae) as a Possible Factor Contributing to their Co-Existence on the Same Host Plant2022

    • Author(s)
      Tanaka Ryoya、Takekata Hiroki、Ishikawa Yuki、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Journal of Insect Behavior

      Volume: 35 Issue: 1-3 Pages: 44-55

    • DOI

      10.1007/s10905-022-09798-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Event-triggered feedback system using YOLO for optogenetic manipulation of neural activity2023

    • Author(s)
      Hayato M. Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi
    • Organizer
      BiRD 2023 in conjunction with IEEE PerCom
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエの婚姻贈呈をもたらす神経機構2022

    • Author(s)
      田中 良弥
    • Organizer
      2022年度進化学会 沼津大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-06-20   Modified: 2023-12-25  

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