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昆虫の社会行動を統御するための脳分化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18047002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学

研究代表者

三浦 徹  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 准教授 (00332594)

研究分担者 竹内 秀明  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (00376534)
尾崎 まみこ  神戸大学, 理学部, 教授 (00314302)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
2007年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2006年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード社会行動 / カースト / 脳分化 / 分業 / 攻撃性
研究概要

本年度は,昨年度同様,社会性昆虫であるオオシロアリを材料にして,ワーカーとソルジャーの分化に伴う脳機能の分化の解析を行った.行動観察により,カーストによる行動走性の相違を検証し,分子基盤や神経生理の解析を後に行う際の機能マッセイ系が構築された.また,この2つのカースト間において,脳の解剖学的相違,組織切片作成による詳細な細胞学的解析により食道下神経節に存在する大顎筋運動ニューロンが兵隊分化に伴い巨大化することを明らかにした.さらに,行動多型を維持する分子基盤の解明を具体的に推し進めるため,2者間の脳における遺伝子発現の相違をディファレンシャルディスプレイ法などにより検出した.その結果発現量に差のある有力な候補遺伝子がいくつか同定された.現在,遺伝子候補に関して,リアルタイムqPCRなどにより発現動態や発現部位の特定を試みるに至った.また,分担者の尾崎は,クロオオアリを用いて,巣仲間認識に関わる体表炭化水素組成の分析およびこの組成を認識する感覚毛における生理学的解析を進め,脳内の触角葉の糸球体において,感覚毛からの情報が集積されることが明らかとなった.また,分担者の竹内はミツバチのキノコ体特異的に発現する遺伝子の解析を精力的に進めた.その結果キノコ体ではエクダイソンシグナルに関わる遺伝子の発現が分業などにより特異的に変化することが突き止やられた.また行動アッセイ法を確立した.これらの知見を集積し,昆虫の高度な社会性を構築する脳内の分子基盤について詳しい考察がされ,成果を国際誌に投稿した.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (33件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Morphological and histological examination of polyphenic wing formation in the pea aphid Acyrthosiphon pisum(Hemiptera, Hexapoda).2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, Hongo S, Miura T
    • 雑誌名

      Zoomorphology 127

      ページ: 121-133

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in cellulose digestive systems among castes in two termite lineages.2008

    • 著者名/発表者名
      Fujita A, Miura T, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Physiological Entomology 33

      ページ: 73-82

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sexual dimorphism in the antennal lobe structure of the ant, Camponotus japonicus.2008

    • 著者名/発表者名
      M Nishikawa, H Nishino, Y Misaka, M Kubita, E Tsuji, Y Satoji, M Ozaki, F Yokohari
    • 雑誌名

      Zool Sci (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in mechanosensory hairs among castes of the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti(Isoptera:Termitidae).2007

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Y, Koshikawa S, Miura T
    • 雑誌名

      Sociobiology 50

      ページ: 895-907

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological differences between wing morphs of two Macrosiphini aphid species, Acyrthosiphon pisum and Megoura crassicauda(Hemiptera, Aphididae)2007

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, Miura T
    • 雑誌名

      Sociobiology 50

      ページ: 881-893

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Save Isoptera. A comment on Inward et al.2007

    • 著者名/発表者名
      Lo N, Engel MS, Cameron S, Nalepa CA, Tokuda G, Grimaldi D, Kitade O, Krishna K, Klass K-D, Maekawa K, Miura T, Thompson GJ
    • 雑誌名

      Biology Letters 3

      ページ: 562-563

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histological analysis on fat body development and molting events during soldier differentiation in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti(Isoptera, Termopsidae)2007

    • 著者名/発表者名
      Cornette R, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Zoological Science 24

      ページ: 1066-1074

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Associative learning and discrimination of motion cues in the harnessed honeybee Apis mellifera L2007

    • 著者名/発表者名
      Hori S, Takeuchi H, Kubo T
    • 雑誌名

      J. Comp. Physiol. A 193

      ページ: 825-833

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An inhibitory sex pheromone tastes bitter for Drosophola males.2007

    • 著者名/発表者名
      F Lacaille, M Hiroi, R Twele, T Inoshita, D Umemoto, G Maniere, F Marion-poll, M Ozaki, W Franke, M Cobb, C Zeve raerts, T Tanimura, J-F Ferveur
    • 雑誌名

      PLoS ONE 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and expression of a geranylgeranyl diphosphate synthase gene - Insights into the synthesis of termite defense secretion.2007

    • 著者名/発表者名
      Hojo M, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology 16

      ページ: 121-131

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Alate differentiation and compound-eye development in the dry-wood termite Neotermes koshunensis (Isoptera, Kalotermitidae).2007

    • 著者名/発表者名
      Katoh H, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux 54(In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] シロアリのカースト分化と遺伝子発現の解析~ソシオゲノミクスへの展望~2007

    • 著者名/発表者名
      越川滋行, 三浦徹
    • 雑誌名

      日本生態学会誌 57(In press)

    • NAID

      110006277367

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] EcR-A expression in the brain and ovary of the honeybee2007

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, H., Paul, R.K., Matsuzaka, E., Kubo, T.
    • 雑誌名

      Zool. Sci. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of proteins whose expression is up- or down-regulated in the mushroom bodies in the honeybee brain using proteomics.2007

    • 著者名/発表者名
      Uno, Y., Fujiyuki, T., Takeuchi, H., Morioka, M., Kubo, T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 581(1)

      ページ: 97-101

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] アリのケミカルコミュニケーション2007

    • 著者名/発表者名
      和田綾子, 尾崎まみこ
    • 雑誌名

      比較生理生化学 24(1)

      ページ: 3-17

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A caste-specific cytochrome P450in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae).2006

    • 著者名/発表者名
      Cornette R, Koshikawa, S, Hojo M, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology 15

      ページ: 235-244

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the genetic diversity of Nasutitermes coxipoensis (Isoptera : Termitidae) in natural fragments of Brazilian cerrado savanna using AFLP markers.2006

    • 著者名/発表者名
      Garcia J, Maekawa K, Constantino R, Matsumoto T, Miura T
    • 雑誌名

      Sociobiology 48

      ページ: 267-279

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Caste development and division of labor in the processional nasute termite Hospitalitermes medioflavus in Borneo.2006

    • 著者名/発表者名
      Miura T
    • 雑誌名

      TROPICS 15

      ページ: 275-278

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Morphological differences between sexes in the ponerine ant Diacamma sp. (Diacamma : Ponerinae).2006

    • 著者名/発表者名
      Okada Y, Tsuji K, Miura T
    • 雑誌名

      Sociobiolgy 48

      ページ: 527-541

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] シロアリの消化共生系と栄養生態2006

    • 著者名/発表者名
      藤田愛, 三浦徹
    • 雑誌名

      しろあり 143

      ページ: 8-13

    • NAID

      40007145946

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] シロアリ兵隊における防衛物質の合成2006

    • 著者名/発表者名
      北條優, 三浦徹
    • 雑誌名

      しろあり 145

      ページ: 3-8

    • NAID

      40007410249

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene expression in the Honeybee Brain Mushroom Body and its Gene Orthologues.2006

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takeuchi
    • 雑誌名

      Evolution of Nervous Systems (Elsevier) 1

      ページ: 457-469

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Prevalence and phylogeny of Kakugo virus, a novel insect picorna-like virus that infects the honeybee (Apis mellifera L.), under various colony conditions.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiyuki, T., Ohka, S., Takeuchi, H., Ono, M., Nomoto, A., Kubo, T.
    • 雑誌名

      J. Virol. 80(23)

      ページ: 11528-11538

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of two ecdysteroid-regulated genes, Broad-Complex and E75, in the brain and ovary of the honeybee (Apis mellifera L.).2006

    • 著者名/発表者名
      Paul, R.K., Takeuchi, H., Kubo, T.
    • 雑誌名

      Zool. Sci. 23(12)

      ページ: 1085-1092

    • NAID

      130000017061

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbohydrate metabolism genes and pathways in insects : insights from the honey bee genome.2006

    • 著者名/発表者名
      Kunieda, T., Fujiyuki, T., Kucharski, R., Foret, S., Ament, S.A., Toth, A.L., Ohashi, K, Takeuchi, H, Kamikouchi, A., Kage, E., Morioka, M., Beye, M., Kubo, T., Robinson, G.E., Maleszka, R.
    • 雑誌名

      Insect Mol. Biol 15(5)

      ページ: 563-576

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential expression of HR38 in the mushroom bodies of the honeybee brain depends on the caste and division of labor.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, Y., Shirai, K., Paul, R.K., Fujiyuki, T., Wakamoto, A., Takeuchi, H., Kubo, T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 580(11)

      ページ: 2667-2770

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Associative visual learning, color discrimination, and chromatic adaptation in the harnessed honeybee Apis mellifera L.2006

    • 著者名/発表者名
      Hori, S., Takeuchi, H., Arikawa, K., Kinoshita, M., Ichikawa, N., Sasaki, M., Kubo, T.
    • 雑誌名

      J. Comp. Physiol. A 192(7)

      ページ: 691-700

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Division of labor in the honey bee (Apis mellifera) : The role of tyramine beta-hydroxylase2006

    • 著者名/発表者名
      Lehman, H.K., Schulz, D.J., Barron, A.B., S.A., Wraight, L., Hardison, C., Whitney, S., Takeuchi, H., Paul, R.K., Robinson, G.E.
    • 雑誌名

      J. Exp. Biol. 209(14)

      ページ: 2774-2784

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Insights into social insects from the genome of the honey bee Apis mellifera.2006

    • 著者名/発表者名
      The Honeybee Genome Sequencing Consortium: アノテーション作業に参加
    • 雑誌名

      Nature 443(7114)

      ページ: 931-949

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Behabioral and electrophysiopogical investigation on taste response of the termite Zootermopsis nevadensis to wood extractives2006

    • 著者名/発表者名
      Wakako Omura, Mamiko Ozaki, Ryohei Yamaoka
    • 雑誌名

      J. Wood Sci. 52

      ページ: 261-264

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Scale free dynamics involved in the locomotion activity of ant and mouse2006

    • 著者名/発表者名
      Kazumitsu Hanai, Mamiko Ozaki, Daigo Yamauchi, Yasuhiro Nakatomi, Chihiro Yokoyama, Keniji Fukui
    • 雑誌名

      WSEAS Transactions on Biology and Biomedicine 3

      ページ: 511-515

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 何が敵・味方を教えるか アリ社会を支える固体識別化学センサー2006

    • 著者名/発表者名
      尾崎まみこ, 城所碧
    • 雑誌名

      化学と生物 44(9)

      ページ: 633-636

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] アリのコロニー識別行動のビデオ解析2005

    • 著者名/発表者名
      花井一光, 山内大吾, 里路裕司, 中川恵津子, 大橋乙予, 尾崎まみこ, 山岡亮平
    • 雑誌名

      Studia humana et naturalia 39

      ページ: 90-98

    • NAID

      110004910744

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis for social behavior and caste differentiation in termites2007

    • 著者名/発表者名
      Miura T
    • 学会等名
      Neuro2007
    • 発表場所
      横浜市,横浜パシフィコ
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Juvenile hormone action during soldier differentiation in the damp-wood termtie2007

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Cornette R
    • 学会等名
      JH9
    • 発表場所
      ヨークシャー博物館,York,UK
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of adaptive behaviors of small fishes by using combination of mathematical modeling and molecular biological approach2007

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Y, Imada H, Okuyama T, Kubo T, Takeuchi H
    • 学会等名
      Second International Symposium on Mobiligence
    • 発表場所
      淡路島,淡路夢舞台国際会議場
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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