| 研究課題/領域番号 |
20K21307
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
木矢 剛智 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (90532309)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 植物ステロイドホルモン / ミツバチ / ショウジョウバエ / ドーパミン / Hr38 / 送粉 / 記憶 / 種間相互作用 / NR4A |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、昆虫の行動は植物ステロイドホルモンを介した記憶増強によって植物側から操作されている、という大胆な仮説の証明とその分子神経機構の解明を目指します。本研究者は最近、植物ステロイドホルモンには昆虫の脳に作用して記憶を増強する作用があることを見出しました。これは従来考えられてきた植物が昆虫に従属する関係とは逆に、植物が昆虫の行動を操作する機構を進化的に獲得してきた可能性を示すものです。本研究では、訪花性昆虫のモデルとしてミツバチの働き蜂を、分子遺伝学的解析のモデルとしてショウジョウバエを用い、植物ステロイドホルモンが昆虫の脳機能や行動に作用する分子神経機構を明らかにします。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、昆虫の行動が植物ステロイドホルモンを介した記憶増強によって植物側から操作されているメカニズムを調べたものである。本研究により、植物ステロイドホルモンは外来のリガンドとして昆虫の脳のドーパミン神経に作用し、記憶を増強させることを見出した。また、本作用において発現変動する遺伝子として、ドーパミン合成酵素を候補として見出した。さらに、このような作用を媒介する因子としてHR38の機能解析を進めた。また、HR38の機能を制御する因子を新規に同定するためのスクリーニング系を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、主にショウジョウバエを用いた遺伝学的解析を行い、植物ステロイドホルモンが昆虫の脳に作用する分子神経機構の一端を明らかにした。具体的には、脳の報酬系として知られるドーパミン神経に、転写因子HR38を介して作用することを明らかにした。本研究より、昆虫と植物の異種間相互作用といった新たな概念を見出し、その機構の一端にまで迫ることが出来た。また、動物の行動が植物の物質によって制御される現象を新たに発見したことにより、動物-植物相互作用の新規な例を提示できたと考えられる。
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