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シロアリにおける女王の高い繁殖能力の進化とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J08955
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 昆虫科学
研究機関京都大学

研究代表者

野崎 友成  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード組織特異的倍数化 / 進化 / ネバダオオシロアリ / シュワルツカンザイシロアリ / コウシュンシロアリ / ヤマトシロアリ / イエシロアリ / タカサゴシロアリ / 倍数性 / セルソーティング / 卵吸収 / シロアリ / 社会性昆虫 / 単為生殖 / 女王分化 / ゲノムインプリンティング / 卵巣発達 / 脂肪体 / 繁殖力
研究実績の概要

本研究は、人間の経済活動および生態系において重要な位置を占める社会性昆虫:シロアリの女王が示す高い繁殖能力の生理学的基盤とその進化を解明することを最終目標としていた。本年度は特別研究員DC1の最終年度であり、これまでの知見から脂肪体の倍数性と遺伝子発現の関係を探った。また複数のシロアリ種の情報から、繁殖力と脂肪体の倍数化度合の関係を明らかにした。
セルソータ―を用い、脂肪体細胞を裸核した状態で倍数性ごとに分取することに成功した。しかし、核内のmRNA量は極めて少なく、安定した遺伝子発現解析は困難であった。今後有効と考えられる細胞の直接観察による倍数性と遺伝子発現の同時定量系のための条件検討を行った。
一方で、脂肪体の倍数化とシロアリ女王における高い繁殖力との進化的関係を示すことに成功した。日本に生息するシロアリ6種(ネバダオオシロアリ、シュワルツカンザイシロアリ、コウシュンシロアリ、ヤマトシロアリ、イエシロアリ、タカサゴシロアリ)に対し、雌雄の繁殖虫および非繁殖虫の脂肪体の倍数性を測定した。結果として、対象となった種全てにおいて女王の脂肪体は非繁殖個体のものよりも高度な倍数化を示すことが分かった。雄に関しては、脂肪体の倍数化パターンには一貫した傾向は認められなかった。また、同種のワーカーの倍数化レベルによって補正した女王の脂肪体の倍数化レベルを比較したところ、祖先的で繁殖力の低い女王よりも、派生的で繁殖力の高い女王の方が高い倍数化レベルを示した。この内容について、現在論文化に向け準備中である。
本年度、シロアリの部位特異的な遺伝子発現解析を行った研究、シロアリの地理的単為生殖に関する研究、外来シロアリモドキの侵入の報告論文が国際学術誌に掲載された。また、ブラジルで開催された国際社会性昆虫学会にて、昨年度論文として出版した成果に関する発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] First record of the web spinner Haploembia solieri (Rambur, 1842) (Embioptera: Oligotomidae) in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Tomonari、Nakahama Naoyuki、Suehiro Wataru、Namba Yusuke
    • 雑誌名

      BioInvasions Records

      巻: 7 号: 2 ページ: 211-214

    • DOI

      10.3391/bir.2018.7.2.15

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High expression of the breast cancer susceptibility gene BRCA1 in long-lived termite kings.2018

    • 著者名/発表者名
      Tasaki E, Mitaka Y, Nozaki T, Kobayashi K, Matsuura K, Iuchi Y
    • 雑誌名

      Aging-US

      巻: 10 号: 10 ページ: 2668-2683

    • DOI

      10.18632/aging.101578

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptomic analysis of epigenetic modification genes in the termite Reticulitermes speratus2018

    • 著者名/発表者名
      Mitaka Yuki、Tasaki Eisuke、Nozaki Tomonari、Fuchikawa Taro、Kobayashi Kazuya、Matsuura Kenji
    • 雑誌名

      Insect Science

      巻: - 号: 2 ページ: 202-211

    • DOI

      10.1111/1744-7917.12640

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of males from mixed-sex societies in termites2018

    • 著者名/発表者名
      Yashiro Toshihisa、Lo Nathan、Kobayashi Kazuya、Nozaki Tomonari、Fuchikawa Taro、Mizumoto Nobuaki、Namba Yusuke、Matsuura Kenji
    • 雑誌名

      BMC Biology

      巻: 16 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12915-018-0563-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preadaptation for asexual queen succession: queen tychoparthenogenesis produces neotenic queens in the termite Reticulitermes okinawanus2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki T.、Yashiro T.、Matsuura K.
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux

      巻: 65 号: 2 ページ: 225-231

    • DOI

      10.1007/s00040-018-0603-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Genomic Imprinting Model of Termite Caste Determination: Not Genetic but Epigenetic Inheritance Influences Offspring Caste Fate2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Kenji、Mizumoto Nobuaki、Kobayashi Kazuya、Nozaki Tomonari、Fujita Tadahide、Yashiro Toshihisa、Fuchikawa Taro、Mitaka Yuki、Vargo Edward L.
    • 雑誌名

      The American Naturalist

      巻: online 号: 6 ページ: 677-690

    • DOI

      10.1086/697238

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical and molecular identification of the invasive termite Zootermopsis nevadensis (Isoptera: Archotermopsidae) in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yashiro Toshihisa、Mitaka Yuki、Nozaki Tomonari、Matsuura Kenji
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 53 号: 2 ページ: 215-221

    • DOI

      10.1007/s13355-018-0545-0

    • NAID

      40021539508

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シロアリにおける繁殖特化のメカニズムと進化を探る2017

    • 著者名/発表者名
      野崎友成
    • 雑誌名

      比較生理生化学

      巻: 34

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Endopolyploidy in the termite fat body underlying the development of reproductive division of labor2019

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Tomonari、Matsuura Kenji
    • 学会等名
      行動生態学シンポジウム ―社会性からその先へ―
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シロアリの繁殖分業と核相倍加:卵生産へ特化した女王ほど高度に倍数化した脂肪体をもつ2019

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、松浦健二
    • 学会等名
      第63回応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Queen-destined parthenogenetic daughters as a preadaptation for asexual queen succession in termites2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Tomonari、Yashiro Toshihisa、Matsuura Kenji
    • 学会等名
      XVIII IUSSI International Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ploidy elevation in the fat body underlying reproductive division of labor in termites2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki T., Matsuura K.
    • 学会等名
      第62回応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Termites and the egg factory: queens manage their work-in-process inventory by oocyte-resorption2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki T., Matsuura K.
    • 学会等名
      第65回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Generality and variation in ploidy levels of termite fat body2017

    • 著者名/発表者名
      Nozaki T., Matsuura K.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 卵巣からみたシロアリの繁殖スケジュール ー産んでもダメなら、吸収したらいいじゃない!ー2017

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、松浦健二
    • 学会等名
      日本行動学会第36回大会(KOUDOU2017 日本動物行動関連学会・研究会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複雑形質の単純な進化プロセス:シロアリの特殊な繁殖様式における前適応2017

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、矢代敏久、松浦健二
    • 学会等名
      日本進化学会第19回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Lost males in mixed-sex termites societies2017

    • 著者名/発表者名
      Yashiro T., Lo N., Kobayashi K., Nozaki T., Fuchikawa T., Mizumoto N., Namba Y & Matsuura K
    • 学会等名
      Australasian Evolution Society Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロアリの単為生殖による女王継承システムの進化プロセスを探る2017

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、矢代敏久、松浦健二
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロアリ女王の脂肪体における核内倍化2017

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、松浦健二
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Polyploidization in the royal fat body: the relationship between reproductive development and ploidy level in termite queens2016

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Nozaki and Kenji Matsuura
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 発表場所
      玉川大学、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Double amount DNA in queen fat body cells: reproductive division of labor and endoreduplication in termites2016

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Nozaki and Kenji Matsuura
    • 学会等名
      XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando, FL USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロアリの単為生殖を利用した複雑な繁殖システムの進化を探る2016

    • 著者名/発表者名
      野崎友成、松浦健二
    • 学会等名
      日本生態学会近畿地区会
    • 発表場所
      大阪会館、大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.insecteco.kais.kyoto-u.ac.jp/

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

    • URL

      https://sites.google.com/site/nozakitomonariinsectecology/home

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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