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ホルモン応答性に着目したシロアリのカースト進化機構の考察:キゴキブリとの比較解析

研究課題

研究課題/領域番号 15J10817
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 生態・環境
研究機関富山大学

研究代表者

増岡 裕大  富山大学, 理工学教育部, 特別研究員(DC2)

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
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードカースト分化 / 幼若ホルモン / JHシグナル遺伝子 / キゴキブリ / エクダイソン / 比較トランスクリプトミクス
研究実績の概要

本研究課題ではシロアリにおけるカーストの進化機構を明らかにするため、姉妹群であるキゴキブリとの比較に重点を置いた研究を行ってきた。本年度ではまず、JH類似体であるピリプロキシフェンによる人為的な兵隊分化誘導過程において、他種昆虫でJHの下流で働くことが知られているシグナル遺伝子群の機能解析を行った。その結果、JHの受容体であるMethoprene-tolerant(Met)遺伝子とその活性化補因子であるSRC遺伝子のノックダウンは兵隊への分化を抑制することが示された。一方で、受容体の下流で働くことが知られているKr-h1やBr-C遺伝子のノックダウンは兵隊分化に影響しないことが示された。以上の結果は、非常に重要な知見であり、兵隊分化を司る遺伝子シグナル経路がJH受容体の下流に新たに獲得されたことを示唆する。一方で、本年度はキゴキブリにおける本格的な分子生物学的手法を用いた解析に着手した。その結果、キゴキブリにおいてRNAi方による遺伝子ノックダウン法の確立に成功した。なお、昨年度の結果により、キゴキブリにおいてピリプロキシフェン処理は若齢幼虫の加齢脱皮を誘導することが示されている。そこで、この加齢脱皮誘導過程において、シロアリで検証した遺伝子の内、JH受容体であるMet遺伝子とKr-h1遺伝子のノックダウンを試みた。その結果、シロアリと同様に、Metのノックダウンは脱皮誘導を阻害するものの、Kr-h1は脱皮に影響することはなかった。これらの結果は、シロアリとキゴキブリでみられるJHによる脱皮促進現象には、JH受容体の下流で働く共通のシグナル経路が重要であることを示唆する。本年度は、以上の結果を得ることができ、シロアリの兵隊の進化機構について、姉妹群であるキゴキブリとの比較によりこれまでになかった新たな切り口の考察が可能となった。

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

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gene expression changes in the tyrosine metabolic pathway regulate caste-specific cuticular pigmentation of termites2016

    • 著者名/発表者名
      Yudai Masuoka, Kiyoto Maekawa
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 74 ページ: 21-31

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2016.04.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ecdysone signaling regulates soldier-specific cuticular pigmentation2016

    • 著者名/発表者名
      Yudai Masuoka, Kiyoto Maekawa
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 590 号: 12 ページ: 1694-1703

    • DOI

      10.1002/1873-3468.12219

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Knockdown of juvenile hormone receptor gene inhibits soldier-specific morphogenesis in the damp-wood termite Zootermopsis nevadensis (Isoptera: Archotermopsidae).2015

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Y., Yaguchi H., Suzuki, R., Maekawa K.
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 64 ページ: 25-31

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2015.07.013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Expressions of juvenile hormone biosynthetis genes during presoldier differentiation in the incipient colony of Zootermopsis nevadensis (Isoptera: Archotermopsidae).2015

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi H., Masuoka Y., Inoue T., Maekawa K.
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 50 号: 4 ページ: 497-508

    • DOI

      10.1007/s13355-015-0358-3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transcriptome and functional analysis of JH dependent genes in termites and woodroaches.2016

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Y., Yaguchi, H., Toga, K., Shigenobu, S., Nalepa, C., Maekawa K
    • 学会等名
      25th International Congress of Entomology
    • 発表場所
      アメリカ合衆国,オーランド
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptome and functional analysis of JH dependent genes in termites and woodroaches.2016

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Y., Yaguchi, H., Toga, K., Shigenobu, S., Nalepa, C., Maekawa K.
    • 学会等名
      25th International Congress of Entomology
    • 発表場所
      アメリカ、オーランド
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NGS解析で得られたシロアリの兵隊特異的な遺伝子の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      増岡裕大,前川清人
    • 学会等名
      日本進化学会第18回大会
    • 発表場所
      東工大(東京)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparative transcriptome analysis of JH response genes between termites and woodroaches.2016

    • 著者名/発表者名
      増岡裕大,矢口甫,栂浩平,重信秀治,前川清人
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会合同大会
    • 発表場所
      大阪、堺
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Maekawa Lab

    • URL

      http://www.sci.u-toyama.ac.jp/bio/maekawa-lab/maekawa-index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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