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雌がペニスを持つ昆虫の交尾器機能の総合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 20J20883
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

CHENG Zixin (2020-2021)  北海道大学, 農学院, 特別研究員(DC1)

特別研究員 CHENG Zixin (2022)  北海道大学, 農学院, 特別研究員(DC1)
研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードgenitalia / μCT / homology / Psocoptera / muscles / gynosome / micro CT / muscle / female genitalia
研究開始時の研究の概要

近年、雌雄で交尾器の挿入と被挿入の機能が逆転したチャタテムシ(トリカヘチャタテ)が発見された。このチャタテムシは、他の昆虫とは異なり、雌がペニス様の構造を有している一方、雄は雌に挿入する構造を一切持たない。交尾の際には、雌は雄の精液を受け取るために,雄の体内にペニスを挿入する。このような特徴を持つトリカエチャタテの交尾器の研究は,生殖器の進化を理解する上で重要な意義がある。本研究はμCTを用いてチャタテムシの雌雄交尾器各構造及び関連する筋肉を撮影し、3D構築を行う。トリカへチャタテを含む広範なチャタテムシの交尾器の総合的な機能を解明する。

研究実績の概要

【内容】(1)北海道に現地調査を行い、多種のチャタテムシのサンプルを採取した。採取したチャタテムシの飼育も同時に行い、メスとオスの交尾状態を観察し、交尾状態の雌雄交尾器標本を作った。(2)SPring-8で各種の標本のμCT画像を撮影した。(3)昨年度の雌ペニスの出す及び戻す機能と関連する二つの筋肉に関する論文を執筆し、投稿した(in press)。(4)トリカエチャタテ雌雄の非交尾状態の交尾器2種および交尾状態の1種を作成した。得られた3D 画像を前に作成した。交尾前後の3D画像を比較し、トリカエチャタテの交尾過程を復元し、雌雄交尾器の各構造と機能が推定された。それに基づいて、性別転換昆虫の性選択が議論された。以上の内容を基づいて、論文を執筆し、投稿した(投稿中)。(5)過去三年間の研究内容に基づいて、チャタテムシの雌交尾器を総合的に分析し、D論を完成した。
【意義 重要性】(1)形態機能と進化における、性別転換昆虫について詳細的に議論し,トリカエチャタテの理解を向上させた。(2)トリカエチャタテの進化は、性選択の研究において非常にユニークな例であり、生物交尾器の進化を議論するための強力なサポートを提供する。

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。

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。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Acquisition of novel muscles enabled protruding and retracting mechanisms of female penis in sex-role reversed cave insects2022

    • 著者名/発表者名
      Zixin Cheng, Yoshitaka Kamimura, Rodrigo L. Ferreira, Charles Lienhard and Kazunori Yoshizawa
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploration of the homology among the muscles associated with the female genitalia of the three suborders of Psocodea (Insecta)2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Zixin、Yoshizawa Kazunori
    • 雑誌名

      Arthropod Structure & Development

      巻: 66 ページ: 101141-101141

    • DOI

      10.1016/j.asd.2022.101141

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Acquisition of novel muscles enabled protruding and retracting mechanisms of female penis in sex-role reversed cave insects2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Zixin
    • 学会等名
      The Entomological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-12-25  

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