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環境変化が駆動するヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の色模様変化と進化

研究課題

研究課題/領域番号 15J00084
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 進化生物学
研究機関琉球大学

研究代表者

岩田 大生  琉球大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードチョウ / ヤマトシジミ / 色模様進化 / 表現型可塑性 / 低温刺激 / 行動実験 / 配偶者選択 / 遺伝子発現解析 / 継代飼育 / 遺伝子解析
研究実績の概要

低温刺激により誘導された可塑的な色模様変化が次第に次世代に伝わるように遺伝的に固定されたと考えられるヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の北限個体の進化機構を解明するため、平成28年度では前年度に引き続き、ヤマトシジミ本土亜種を用いて以下2つの実験を行った。
《1.色模様変化が配偶行動に及ぼす影響に関して》色模様変化雌(低温処理により作出)が疑似色模様変化雄(ペイントにより作成)と非色模様変化雄(正常型)のどちらとより多く交尾するか確認したところ、交尾の成功比率は「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=2:1」となり、適合度検定では有意傾向となった。疑似色模様変化個体の再現度を、紫外線写真と紫外線可視分光光度計を用いて近紫外線領域においても調べたところ、本物の色模様変化雄を充分に再現できていることが確認できた。非色模様変化雌の交尾の成功比率が「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=1:1」となっていた前年度の実験結果を考慮に入れると、変化した色模様自体に何かしらの機能があるのかもしれない。しかし一方で、非色模様変化雌の交尾の成功比率が「色模様変化雄:非色模様変化雄=1:5」という結果も今年度得ており、この結果も考慮すると、実際は模様の変化は配偶者選択を左右するほど重要な要素ではないのかもしれない。以上の結果を勘案すると、色模様変化個体同士、非色模様変化個体同士で頻繁に交配している可能性が示され、環境変化が色模様進化を駆動する可能性が支持された。
《2.色模様変化を引き起こす原因遺伝子の特定》蛹の前翅1枚から解析に十分な量のTotal RNAが抽出されているが、予算の関係上、遺伝子発現解析を行うことが困難であった。しかし、別の研究機関と協力して、色模様変化に関わる遺伝子をRNA-seq等で特定する方向で既に話が進んでいるため、抽出済みのRNAを今後の実験に活用していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Developmental dynamics of butterfly wings: real-time in vivo whole-wing imaging of twelve butterfly species.2018

    • 著者名/発表者名
      Iwata M, Tsutsumi M, Otaki JM
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16848-16848

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34990-8

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative morphological analysis of the immature stages of the grass blue butterfly Zizeeria and Zizina (Lepidoptera: Lycaenidae)2016

    • 著者名/発表者名
      Raj D. Grung, Masaki Iwata, Atsuki Hiyama, Wataru Taira, Bernard Degan, Sandie Degan, Joji M. Otaki
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 33 号: 4 ページ: 384-400

    • DOI

      10.2108/zs150171

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The lycaenid central symmetry system: color pattern analysis of the pale grass blue butterfly Zizeeria maha2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Iwata, Wataru Taira, Atsuki Hiyama, Joji M. Otaki
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 32 号: 3 ページ: 233-239

    • DOI

      10.2108/zs140249

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヤマトシジミの飼育系の確立とその利用方法について2018

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 檜山充樹, 大瀧丈二
    • 学会等名
      日本蝶類学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] 環境変化が引き起こすヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の斑紋変化と進化2017

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 檜山充樹, 大瀧丈二
    • 学会等名
      関東昆虫学研究会第1回大会
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] 生きたまま蛹の翅組織を長期観察する手法2017

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 大瀧丈二
    • 学会等名
      日本蝶類学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [学会発表] アフリカから考えるヤマトシジミ (Zizeeria maha) の進化と起源2016

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 檜山充樹, 松本晶子, 大瀧丈二
    • 学会等名
      第22回日本ICIPE協会研究報告会
    • 発表場所
      大阪(大阪府立大学中百舌鳥キャンパス)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境変化が引き起こすヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の斑紋変化と進化2016

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 檜山充樹, 津波古昌和, 大瀧丈二
    • 学会等名
      日本蝶類学会2016年度大会
    • 発表場所
      東京都文京区本郷(東京大学理学部2 号館4 階大講堂)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヤマトシジミ (鱗翅目、シジミチョウ科) における突然変異誘発実験2015

    • 著者名/発表者名
      岩田大生, 檜山充樹, 大瀧丈二
    • 学会等名
      第86回動物学会
    • 発表場所
      新潟県(朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大瀧研究室

    • URL

      http://w3.u-ryukyu.ac.jp/bcphunit/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Masaki Iwata

    • URL

      https://masakiiwata.jimdo.com/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大瀧研究室

    • URL

      http://w3.u-ryukyu.ac.jp/bcphunit/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 【その他】 1 : 2016年9月に琉球大学にて博士(理学)の学位を得たことにより、2016年10月から「DC2からPDに資格変更」した。また、図書館や研究施設などの利用のため(研究課題遂行に必要であるため)、2016年10月~2017年3月までの間は、形式的に琉球大学大学院理工学研究科博士研究員の身分でもあった。

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [備考] 【その他の研究発表(国内・査読無し)】 1 : 岩田大生. チョウの斑紋形成と進化. Evo-Devo青年の会2018(10年目特別企画 若手フラッシュトーク&ショートトーク), 2, 東京都目黒区(東京大学駒場Ⅰキャンパス アドミニストレーション棟3F 学際交流ホール), 2018年8月21日. 2 : 岩田大生. チョウの翅の色模様形成と進化機構の解明に向けて. 第6回生態進化発生コロキウム, 14(※ショートトークの順番), 東京都目黒区(東京大学駒場Ⅰキャンパス 15号館104号室), 2018年12月28日.

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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