シロアリ共生原生生物群集における多様性パターンとその創出機構の解明

• 研究課題/領域番号: 14596001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 北出 理 茨城大学, 理学部, 助教授 (80302321)
• 研究分担者: 小島 純一 茨城大学, 理学部, 教授 (00192576) ; 三輪 五十二 茨城大学, 理学部, 教授 (00007816)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: シロアリ / 共生 / 原生生物 / 多様性 / 遺伝的変異 / 単為生殖 / 共生微生物 / 群集 / 分子系統

研究概要

(1)ミゾガシラシロアリ科の宿主の系統推定
ミゾガシラシロアリ科の各属および近縁な2科の代表属のCOI, COII,16SrRNA遺伝子の配列を決定した。合計2120bpsの配列情報からミゾガシラシロアリ科の系統を最節約法を用いて推定した。
(2)宿主シロアリと共生生物の系統比較
Pseudotrichonympha属の原生生物の16SrRNA遺伝子の全長を配列決定した。推定された系統樹は宿主であるミゾガシラシロアリ科の系統樹の樹形とほぼ一致し、宿主と原生生物は共種分化の過程を経ていると考えられる。ただし例外的に樹形が大きく異なる部分が見出された。またヤマトシロアリ属の宿主とそのTeranympha属の原生生物に関しても系統比較を行った。共種分化が推定されたが、例外的に両者の系統が一致しない個体群もみられた。
(3)原生生物群集の進化と多様化過程の推定
ミゾガシラシロアリ科を主対象に各原生生物属の有無の最節約的配置を行い、群集の多様化が生じた祖先系統と、水平感染の生じた箇所を推定した。
(4)飼育実験による共生原生生物群集の操作実験
ヤマトシロアリの個体数を操作し、3ヶ月飼育実験を行った。宿主個体数の減少は種数と多様性を有意に減少させたが、原生生物個体数への効果は原生生物の種によって大きく異なっていた。
(5)原生生物個体間の遺伝的変異の検出
Teranympha属共生鞭毛虫の個体間、地域個体群間の遺伝的変異を、SSUrRNA遺伝子について調べた。山口のR.kanmonensisと愛知のR.speratusの個体群では、他の個体群と比較して配列の変異割合が約10倍程度高いことが明らかになった。原生生物は単為生殖のみを行うことでlineage sortingの影響を受けていると思われる。
(6)宿主シロアリの繁殖様式
ヤマトシロアリ・カンモンシロアリの繁殖様式に関して野外調査と実験を行い、近親交配とコロニー融合の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of symbiotic flagellate faunae between termites and a wood-feeding cockroach of the genus Cryptocercus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitade, O.
  • 雑誌名: Microbes and Environments 19 ページ: 215-220
  • NAID: 110001269379
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular phylogeny of the Rhinotermitidae. (2004)
  • 著者名/発表者名: Lo, N., Kitade, O., Miura, T., Constantino, R., Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 51 ページ: 365-371
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Patterns of neotenic differentiation in a subterranean termite, Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae). (2004)
  • 著者名/発表者名: Miyata, H., Furuichi, H., Kitade, O.
  • 雑誌名: Entomological Science 7 ページ: 309-314
  • NAID: 10014087060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] On the origin of termite workers : weighing up the phylogenetic evidence. (2004)
  • 著者名/発表者名: Thompson, G.J., Kitade, O., Lo, N., Crozier, R.H.
  • 雑誌名: Journal of Evolutionary Biology 17 ページ: 217-220
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Distribution and composition of colony founding associations of a subterranean termite, Reticulitermes kanmonensis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitade, O., Hayashi, Y., Kikuchi, Y., Kawarasaki, S.
  • 雑誌名: Entomological Science 7 ページ: 1-8
  • NAID: 10012945258
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Distribution and composition of colony founding associations of a subterranean termite, Reticulitermes kanmonensis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitade, O., Hayashi, Y., Kikuchi, Y., Kawarasaki, S.
  • 雑誌名: Entomological Science 7(1) ページ: 1-8
  • NAID: 10012945258
• [雑誌論文] Patterns of neotenic differentiation in a subterranean termite, Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae). (2004)
  • 著者名/発表者名: Miyata, H., Furuichi, H., Kitade, O.
  • 雑誌名: Entomological Science 7(4) ページ: 309-314
  • NAID: 10014087060
• [雑誌論文] Molecular phylogeny of the Rhinotermitidae. (2004)
  • 著者名/発表者名: Lo, N., Kitade, O., Miura, T., Constantino, R., Matumoto, T.
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 51(4) ページ: 365-371
• [雑誌論文] Comparison of symbiotic flagellate faunae between termites and a wood-feeding cockroach of the genus Cryptocercus (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitade, O.
  • 雑誌名: Microbes and Environments 19(3) ページ: 215-220
  • NAID: 110001269379
• [雑誌論文] Parthenogenetic reproduction in neotenics of the subterranean termite Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae). (2003)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Y., Kitade, O., Kojima, J.
  • 雑誌名: Entomological Science 6 ページ: 253-257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular phylogeny of parabasalids inferred from small subunit rRNA sequenes, with emphasis on the Devescovinidae and Calonymphidae (Trichomonadea). (2002)
  • 著者名/発表者名: Gerbod, D., Noel, C., Dolan, M.F., Edgcomb, V.P., Kitade, O., Noda, S., Dufernez, F., Ohkuma, M., Kudo, T., Capron, M., Sogin, M., Viscogliosi, E.
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 25 ページ: 545-556
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Localized distribution of an alien termite Reticulitermes kanmonensis. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kitade, 0., Hayashi, Y.
  • 雑誌名: Entomological Science 5 ページ: 197-201
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Microsatellite loci in the Japanese subterranean termite, Reticulitermes speratus. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Y., Kitade, O., Kojima, J.
  • 雑誌名: Molecular Ecology Notes 2 ページ: 309-314
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Novel Clade of Rickettsia spp. from leeches. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., Sameshima, S., Kitade, O., Kojima, J., Fukatsu, T.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 68 ページ: 999-1004
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular phylogeny of parabasalids inferred from small subunit rRNA sequences, with emphasis on the Devescovinidae and Calonymphidae (Trichomonadea). (2002)
  • 著者名/発表者名: Gerbod, D., Noel, C., Dolan, M.F., Edgcomb, V.P., Kitade, O., Noda, S., Dufernez, F., Ohkuma, M., Kudo, T., Capron, M., Sogin, M., Viscogliosi, E.
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 25 ページ: 545-556
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Localized distribution of an alien termite Reticulitermes kanmonensis. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kitade, O., Hayashi, Y.
  • 雑誌名: Entomological Science 5 ページ: 197-201
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Novel Glade of Rickettsia spp. from leeches. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., Sameshima, S., Kitade, O., Kojima, J., Fukatsu, T.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 68 ページ: 999-1004
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hayashi, Y., Kitade, O., Kojima, J.: "Parthenogenetic repnduction in neotenics of the subterranean termite Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae)"Entomological Science. 6巻4号. 253-257 (2003)
• [文献書誌] Thompson, G.J., Kitade, O., Lo, N., Crozier, R.H.: "On the origin of termite workers : weighing up the phylogenetic evidence"Journal of Evolutionary Biology. 17巻1号. 217-220 (2004)
• [文献書誌] Kitade, O., Hayashi, Y., Kikuchi, Y., Kawarasaki, S.: "Distribution and composition of colony founding associations of a subtenanera termite, Reticulitermes kanmonensis"Entomological Science. 7巻1号(印刷中). (2004)
• [文献書誌] Kitade, O., Hayashi, Y.: "Localized distribution of an alien termite Retieulitermes kanmonensis (Isoptera : Rhinotermitidae)"Entomological Science. 5巻2号. 197-201 (2002)