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社会性昆虫のカースト多型機構に関する分子生態学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15687001
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生態・環境
研究機関北海道大学 (2004-2005)
東京大学 (2003)

研究代表者

三浦 徹  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助教授 (00332594)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円)
2005年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2004年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2003年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード杜会性昆虫 / カースト分化 / 後胚発生 / ボデイプラン / 遺伝子発現 / 成虫原基 / フェロモン / 幼若ホルモン / 社会性昆 / ボディプラン / 社会性昆虫 / 表現型多型 / シロアリ / アリ / 翅形成 / 形態形成
研究概要

これまでは,オオシロアリHodotermopsis sjostedtiの兵隊分化過程において,それまで同定を行った特異的発現遺伝子の発現動態などに関して,リアルタイム定量PCR装置を用いた発現動態の解析により,形態形成に重要な働きをすると考えられるいくつかの遺伝子の兵隊分化における発現動態を解析してきた.今年度は新たに,シロアリ類におけるゲノムサイズの推定や兵隊分化に伴う行動の変化とそれを司る神経系の改変機構の解明にも着手した.その結果,多くのシロアリの系統でのゲノムサイズが明らかとなり,今後行われて行くであろうゲノムプロジェクトヘの基礎を築いた.また,兵隊分化にともない特異的に巨大化するニューロンも同定され今後の社会行動の分子基盤解明に向けての展望が開けた.さらに,RNA干渉法などを用いた遺伝子機能の解析の開発にも着手した.現在も進行中であるが,幼若ホルモンで分化誘導をかけ,その過程で発現する遺伝子の機能の推定に大きな手助けとなる.
また,アリの社会性に関しても,これまで得られた,トゲオオハリアリDiacamma sp.やツヤオオズアリPheidole megacephala,カドフシアリMyrmecina nipponicaなどのカースト分化に関する知見を最大限活用し,杜会性の維持機構に迫るべく研究を遂行した.具体的には,トゲオオハリアリのカースト分化決定に関する神経系の改変機構をDifferential Display法により分子レベルで同定した.さらに同定された遺伝子をreal-time定量PCRで発現動態を解析し,行動改変の分子機構に関する洞察が得られた.
このようにアリとシロアリでそれぞれ得られたカースト分化と杜会行動に関する分子生物学的・発生整理学的知見を総括し,社会性を維持するための必須の分子機構とその進化に関する考察を行う.
本年度は8月に日本進化学会(仙台),3月に日本生態学会(新潟)に参加して研究成果を報告するとともに,国際的な科学雑誌にいくつかの重要な論文を公表することができた.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Screening of genes expressed in developing mandibles during soldier differentiation in the termite Hodotermopsis sjostedti2005

    • 著者名/発表者名
      Koshikawa S, Cornette R, Hojo M, Maekawa K, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      FEBS Letters 579

      ページ: 1365-1370

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparative analysis of caste differentiation during embryogenesis of social aphids whose soldier castes evolved independently.2005

    • 著者名/発表者名
      Ijichi N, Shibao H, Miura T, Matsumoto T, Fukatsu T
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux 52

      ページ: 177-185

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Morphological differences among three female castes: worker queen and intermorphic queen in the ant Myrmecina nipponica (Formicidae: Myrmicinae).2005

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki S, Murakami T, Azuma N, Higashi S, Miura T
    • 雑誌名

      Sociobioloby 46

      ページ: 363-374

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identitication of soldier-specific genes in the nasute termite Nasutitermes takasagoensis (Isoptera: Termitidae).2005

    • 著者名/発表者名
      Hojo M, Koshikawa S, Cornette R, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Entomological Science 8

      ページ: 379-387

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A caste-specific cytochrome P450 in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae).2005

    • 著者名/発表者名
      Cornette R, Koshikawa S, Hojo M, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology 15(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] シロアリにおけるカースト分化機構とその進化.2005

    • 著者名/発表者名
      三浦徹
    • 雑誌名

      しろあり 142

      ページ: 3-8

    • NAID

      40007008975

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Apoptotic wing degeneration and formation of an altruism-regulating glandular appendage (gemma) in the ponerine ant Diacamma sp. from Japan.2005

    • 著者名/発表者名
      Gotoh A, Sameshima S, Tsuji K, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Development, Genes and Evolution 215

      ページ: 69-77

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Developmental regulation of caste-specific characters in social-insect polyphenism.2005

    • 著者名/発表者名
      Miura T
    • 雑誌名

      Evolution & Developmen 7

      ページ: 122-129

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of soldier caste-specific protein in the frontal gland of nasute termite Nasutitermes takasagoensis (Isoptera : Termitidae).2005

    • 著者名/発表者名
      Hojo M, Morioka M, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology 35

      ページ: 347-354

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Proximate mechanisms and evolution of caste polyphenism in social insects : from society to genes.2004

    • 著者名/発表者名
      Miura T
    • 雑誌名

      Ecological Research 19

      ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparative studies on alate wing formation in two related species of rotten-wood termites : Hodotermopsis sjostedti and Zootermopsis nevadensis.2004

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Koshikawa S, Machida M, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux 51

      ページ: 247-252

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Wing disc development during caste differentiation in the ant Pheidole megacephala (Hymenoptera : Formicidae).2004

    • 著者名/発表者名
      Sameshima S, Miura T, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Evolution & Development 6

      ページ: 336-341

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Garcia, J, Maekawa K, Miura T, Matsumoto T: "Genetic distance between Nasutitermes nigriceps and Nasutitermes corniger in Guatemalan using AFLP markers"Sociobiology. 41. 663-672 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miura T, Kashikawa S, Matsumoto T: "Winged presoldiers induced by a juvenile hormone analog in Zootermopsis nevadensis : implications for plasticity and evolution of caste differentiation"Journal of Morphology. 258. 22-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miura T, Braendle C, Shingleton A, Sisk G, Kambhampati S, Stern DL: "A comparison of parthenogenetic and sexual embryogenesis of the pea aphid Acyrthosiphon pisum (Hemiptera : Aphidoidea)"Journal of Experimental Zoology(Molecular Developmental Evolution). 295B. 59-81 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Koshikawa S, Matsumoto T, Miura T: "Mandibular morphogenesis during soldier differentiation in the damp-wood termite Hodotermopsis sjoestedti (Isoptera : Termopsidae)"Naturwissenschaften. 90. 180-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦 徹: "シロアリの社会制御とカースト文化"遺伝別刷. 16. 43-50 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦 徹: "環境にあわせた体のつくりかえ-表現型多型の仕組みと進化"遺伝. 57. 45-53 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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