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土中温度環境への昆虫概日時計の適応機構を探る

研究課題

研究課題/領域番号 17K07489
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関芦屋大学

研究代表者

宮崎 洋祐  芦屋大学, 経営教育学部, 非常勤講師 (40576039)

研究分担者 後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70347483)
渡 康彦  芦屋大学, 臨床教育学部, 教授 (80240539)
田中 一裕  宮城学院女子大学, 一般教育部, 教授 (00316415)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード昆虫 / タマネギバエ / 概日時計 / 温度サイクル / 温度較差 / 土中 / 羽化 / 湿度 / 概日リズム / 矩形波状温度サイクル / 正弦波状温度サイクル / 時間生物学 / 温度
研究成果の概要

光の届かない土の中で蛹になるタマネギバエは、正確に早朝に羽化して地中から出てくる。このハエは蛹のときに概日時計と地温の変化で1日の時刻を知るが、土の中は深さによって温度環境が異なるという問題がある。さらに、土中の温度環境は天候からも影響を受ける。タマネギバエはこれらの問題をどのように解決しているのか。本研究はタマネギバエがもつ概日時計の土中温度環境への適応のしくみを明らかにした。彼らは、土の中の1日の最高温度と最低温度の差を利用して概日時計が指し示す時刻を巧みに補正していたのである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

概日時計を対象とした研究は多いが、そのほとんどが駆動のしくみを対象としてきたものである。しかし、多様な生物が、その独自の生活様式や生存・繁殖戦略に応じて概日時計をいかに活用しているのか注目した研究は少ない。本研究は、光の届かない土の中という制限された環境の中、動けない昆虫の蛹が1日の最高温度と最低温度の差をもとに、概日時計の時刻を補正して1日の時刻を知るしくみを示したもので、生息環境への概日時計の適応様式の理解を進める上で重要な意義があると考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 土中温度環境への昆虫概日時計の適応機構を探る2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎洋祐
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 54 ページ: 34-37

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dependence of phase setting on the amplitude of square-wave and pseudo-sinusoidal temperature cycles in the circadian eclosion rhythm of the onion fly Delia antiqua2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Yosuke、Tanaka Kazuhiro、Watari Yasuhiko
    • 雑誌名

      Physiological Entomology

      巻: 43 号: 4 ページ: 346-354

    • DOI

      10.1111/phen.12264

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 「湿度(しつど)」の変化がタマネギバエの概日羽化リズムに与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎洋祐・黒木出・田中一裕・渡康彦
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タマネギバエにおけるフリーラン前に与えた温度振幅と1型・0型位相反応の関係2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎洋祐・田中一裕・渡康彦
    • 学会等名
      第26回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タマネギバエの羽化リズムを発現させる温度変化の大きさ2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎洋祐・田中一裕・渡康彦
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 矩形波状および正弦波状温度サイクルの較差とタマネギバエ羽化時刻の関係2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎洋祐・田中一裕・渡康彦
    • 学会等名
      第25回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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