• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

性スイッチ遺伝子発現量と社会的地位への応答進化の統合:魚類性転換機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18624
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生態・環境
研究機関奈良女子大学 (2018-2019)
神奈川大学 (2016-2017)

研究代表者

山口 幸  奈良女子大学, 大和・紀伊半島学研究所, 協力研究員 (20709191)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードホルモンダイナミックス / アロマターゼ / 双方向性転換 / 社会的地位 / 遺伝子発現 / 温度性決定 / 雌雄同体 / 自家受精 / 性システム / 性転換 / 分業 / 進化生態 / 数理モデル
研究成果の概要

本研究は、生理学・分子生物学と生態学・行動学をつなぐ新しいアプローチを確立するため、魚類の性転換や魚類・爬虫類で見られる温度性決定など「性」現象に焦点をあて、生物の表現型適応の進化機構を、遺伝子発現・生理的機構に着目し数理モデル化した。主に、4つのことを明らかにした:[1]ホルモン-酵素動態がもたらす双方向性転換にかかる時間非対称性、[2]双方向性転換魚における両性生殖腺の進化条件、[3]なぜ双方向性転換が稀なのか?、[4]温度性決定の生理的機構のモデル化。また「適応性」に焦点をあて、[1]自家受精する雌雄同体と雄との共存条件、[2] 社会性昆虫アリにおける仕事分業について解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物適応戦略モデルは、生物個体が残す子どもの数が最も多い生き方が広まり集団が置き換わる、という進化プロセスに注目し、適応度最大化問題に帰着させて大きな成功を収めてきた。他方、近年の分子生物学の目覚ましい発展により、環境や社会相互作用への応答、つまり表現型可塑性の分子生物学的基盤が明らかになりつつある。本研究では、表現型をもたらす生理学的機構をモデルに取り入れ、遺伝子発現や遺伝子制御ネットワークを考慮した新しい進化生物学モデルの展開を行った。このアプローチは、分子生物学や生理学の実験研究と動物行動学や生態学の研究を、数理生物学によってつなぐ、全く新しい共同研究の在り方を推進するものである。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Task allocation in a cooperative society: specialized castes or age-dependent switching among ant workers2020

    • 著者名/発表者名
      Yoh Iwasa, Sachi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59920-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Why is bidirectional sex change rare?2018

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi, Yoh Iwasa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 453 ページ: 136-145

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2018.05.024

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-dependent sex determination, realized by hormonal dynamics with enzymatic reactions sensitive to ambient temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi, Yoh Iwasa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 453 ページ: 146-155

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2018.05.023

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advantage for the sex changer who retains the gonad of the nonfunctional sex2017

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi, Yoh Iwasa
    • 雑誌名

      Behavioral Ecology and Sociobiology

      巻: 71 号: 2 ページ: 39-39

    • DOI

      10.1007/s00265-017-2269-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Be a good loser: a theoretical model for subordinate decision-making on bi-directional sex change in haremic fishes2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Sawada, Sachi Yamaguchi, Yoh Iwasa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 421 ページ: 127-135

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2017.03.029

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time required for sex change in teleost fishes: hormonal dynamics shaped by selection2016

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 407 ページ: 339-348

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2016.07.012

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 性比と他殖/自殖性の共進化:マングローブ・キリフィッシュを例に2020

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      第67回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 性比と他殖/自殖性の共進化:マングローブ・キリフィッシュを例に2020

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      ゲーム理論ワークショップ2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 来るべき性転換のチャンスに備える魚2019

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      2019年度(第29回)日本数理生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 性比と他殖/自殖性の共進化:マングローブ・キリフィッシュを例に2019

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      第38回動物行動学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] なぜ双方向性転換は稀なのかーアロマターゼ遺伝子発現ダイナミックスによる説明2019

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 爬虫類は卵の孵化温度で性が決まる:適応性と分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      山口幸
    • 学会等名
      ゲーム理論ワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度性決定をもたらす生理機構の数理的研究:アレニウス則が語ること2019

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      日本生態学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度性決定をもたらす生理機構について2018

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      日本動物行動学会 第37回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] なぜ双方向性転換は稀なのかーホルモンのダイナミックスによる説明2018

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      第34回 個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物の性の多様性を数理モデルで理解する2018

    • 著者名/発表者名
      山口幸
    • 学会等名
      数理工学ワークショップ マルチエージェントシステムの数理とシミュレーション
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 性転換するサンゴ礁の魚は、両性の生殖巣を持つべきか?2017

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 性転換するサンゴ礁の魚は、両性の生殖巣を持つべきか?2017

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      ゲーム理論ワークショップ2017
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 性転換するサンゴ礁の魚は、両性の生殖腺を持つべきか?2017

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      日本動物行動学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] なぜ双方向性転換は稀なのかーホルモンダイナミックスによる説明2017

    • 著者名/発表者名
      山口幸、巌佐庸
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度性決定をもたらす生理機構について2017

    • 著者名/発表者名
      巌佐庸、山口幸
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Advantage for the sex changer who retains the gonad of the nonfunctional sex2017

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi, Yoh Iwasa
    • 学会等名
      個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Time required for sex change in teleost fishes: hormonal dynamics shaped by selection2016

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] An evolutionary ecological approach to sex allocation and sex determination in crustaceans. In Cothran R, Thiel M (eds) "The Natural History of the Crustacea: Reproductive Biology: Volume VI." pp. 177-196.2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Sawada, Sachi Yamaguchi
    • 総ページ数
      568
    • 出版者
      Oxford University Press
    • ISBN
      9780190688554
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Life history constraints facilitate the evolution of androdioecy and male dwarfing. In Leonard JL (ed) "Transitions between sexual systems: understanding the mechanisms of, and pathways between, dioecy, hermaphroditism and other sexual systems." pp. 247-267.2019

    • 著者名/発表者名
      Sachi Yamaguchi
    • 総ページ数
      363
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319941394
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2025-11-18  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi