| 研究課題/領域番号 |
20J00986
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
稲垣 辰哉 東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 相利共生 / シロアリ / 腸内微生物 / 原生生物 / 社会性昆虫 / 昆虫生態学 / 微生物生態学 / ヤマトシロアリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物との共生関係は生物一般にみられ、寄生から共生まで多岐にわたる。その中でも、シロアリと腸内の微生物群集、特に原生生物は互いに強く依存しており、その共生関係は一億五千万年もの間維持されてきたことが知られている。本研究においてはその微生物群集がシロアリの腸内でのみ維持されてきたメカニズムを明らかにすることを目的としている。まず、シロアリ世代間の微生物群集ダイナミクスを明らかにする。次にその中で常に維持されている必須共生微生物について、その維持メカニズムをシロアリの腸の構造と遺伝子発現に着目することで明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は1.5億年以上前に起源したシロアリと腸内原生生物群集の絶対共生関係がどのように維持されてきたかを明らかにすることである。昨年度においては、次世代を担う羽アリが共生原生生物群集を得るプロセスを実験により明らかにした。
本年度は昨年得られた原生生物群集データをより詳細に解析した。その結果、ヤマトシロアリのニンフと羽アリでは一部の種の存在比がワーカーと大きく異なることがわかった。特に、ワーカーでは存在比の少ない２種の原生生物の存在比がニンフと羽アリにおいて大きく上昇していた。コンピューターシミュレーションを行い、この存在比上昇がボトルネック効果を和らげ、腸内原生生物種全体の伝播効率をあげることを示した。
さらに、昨年度において得られたサンプルに対して原生生物の遺伝子配列ベースでの群集解析を行い、より詳細なデータを得た。具体的には、ヤマトシロアリのワーカー・ニンフ・羽アリの全腸DNAに対して、オキシモナスおよびパラバサリア原生生物の18SrRNA配列特異的プライマーを用いたアンプリコンシーケンスを行った。その結果、ワーカーからは検出される一方でニンフや羽アリからは検出されない原生生物種が存在した。このことは羽アリを介する原生生物群集の伝播が必ずしも完全でないことを示唆している。シロアリの羽アリは巣から分散した後に雌雄でペアを作り新しい巣を創設する。その際に一方が保有していない原生生物種を補うことも可能であることが考えられる。
今回の結果によって、シロアリが複数世代にわたってその腸内のみで原生生物群集を維持してきたメカニズムの一端が明らかになった。得られた結果を、国際学会や国内学会およびセミナーにおいて報告した。一連の結果をまとめ、国際誌への投稿を予定している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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