| 研究課題/領域番号 |
19H02965
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
松山 茂 筑波大学, 生命環境系, 講師 (30239131)
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| 研究分担者 |
沓掛 磨也子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (90415703)
柴尾 晴信 筑波大学, 生命環境系, 研究員 (90401207)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 社会性アブラムシ / 階級分化 / 母性効果 / 季節多型 / 階級/モルフ分化 / 季節適応 / 階級／モルフ分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
社会性昆虫の階級分化は、外部環境要因と巣仲間同士の社会的相互作用で誘導される「表現型多型」の例である。一方、他の生物では、母親が経験した社会環境要因が「母性効果」として子の表現型に反映され、適応的な環境応答を可能にしている。社会性昆虫のハクウンボクハナフシアブラムシでは、親個体が季節や巣仲間密度を知覚し、母性効果を通じて子の表現型（階級/モルフ）を適応的にコントロールしている。本研究では、本種の表現型多型の誘導に関わる季節の合図やフェロモン／ホルモンのバイオアッセイ、成虫から胚へ「母性効果」で伝わる情報伝達物質の探索を通じて、本種の母性効果を介した階級分化と社会制御の実態を解明する。
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| 研究成果の概要 |
社会性昆虫のハクウンボクハナフシアブラムシにおいて、兵隊階級や有翅モルフの比率を社会の成長段階や季節に応じて適応的に調節するメカニズムに関与する環境要因を特定し、巣仲間同士のコミュニケーションにおける「母性効果（環境情報の親-胚間伝達）」の役割を実験的に明らかにした。兵隊階級や有翅モルフの分化制御には、密度、日長、温度といった3つの環境要因が複合的に関与し、特定の条件下では兵隊階級や有翅モルフが排他的に分化誘導されることを確認した。さらに、親と子の世代を異なる環境条件下で育てた結果、母親が受けた環境条件が子の表現型に影響を与える「母性効果」が密度と日長に関して確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
社会性アブラムシの兵隊階級と有翅モルフの分化制御には、密度、日長、温度といった特定の環境条件が関与していることを明らかにした。さらに、成虫から胚への「母性効果」によって、子世代の発生運命が調節されていることを示した。この親と胚の間の情報伝達は、母体内という最も近接した空間で成立する社会的相互作用であり、世代を超えて階級やモルフの分化制御を可能にする。社会性昆虫にとって母性効果は、巣内の社会的情報と巣外の環境情報を統合し、次世代に伝える重要な手段であり、社会性昆虫の階級分化や分業などの社会制御の理解に新しい視点をもたらすとともに、ヒトを含む社会性動物の協調と制御の原理の深い理解につながる。
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