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婚姻贈呈の進化的獲得を実現する神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15137
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 良弥  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00839409)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード婚姻贈呈 / ショウジョウバエ / 神経回路 / 行動の進化 / ゲノム編集 / 光遺伝学 / 求愛行動
研究開始時の研究の概要

動物の雄が雌に求愛するときに示す『婚姻贈呈』は哺乳類、鳥類から昆虫をはじめとする無脊椎動物の仲間で広く見られ、配偶者選択に大きな役割を果たしている。しかし、この行動の進化的獲得がどのような神経機構によって実現しているのかはほとんどわかっていない。本研究では、『婚姻贈呈』を示すショウジョウバエの一種Drosophila subobscuraに遺伝学的ツールを導入することで、この行動を支える神経機構を明らかにする。特に、「求愛を制御する神経機構に、別の行動を制御する神経機構が相互作用することで、婚姻贈呈を制御する神経機構が獲得された」という仮説を検証する。

研究成果の概要

『婚姻贈呈』は、幅広い動物分類群で知られており、進化的には独立に獲得されたと考えられている。しかし、行動を制御する仕組みの複雑さから、「婚姻贈呈」を制御する神経メカニズムの解明は進んでいない。Drosophilasubobscuraの雄は消化管の内容物を吐き戻し、口移しで雌に与える「贈呈行動」を示す。私たちは、これまでにD.subobscuraの婚姻贈呈が脳内の神経ペプチド作動性細胞で制御されることを明らかにしたが、上流・下流にどのような神経回路が存在するかわかっていなかった。本研究では、この神経ペプチド作動性細胞の上流および下流経路を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物が示すユニークな求愛戦略は、当研究が対象とする昆虫の仲間から哺乳類までさまざまな動物で見られる。そうした行動がどのような脳や神経の働きで作られているかには不明な点が多い。本研究は、ユニークな求愛戦略の背後に潜む神経メカニズムを高い解像度で明らかにした点で、学術的な意義が大きい。昆虫の繁殖行動の詳細な仕組みを解明した本研究は、繁殖を作用点とした害虫の制御方策につながることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Piezo-mediated mechanosensation contributes to stabilizing copulation posture and reproductive success in Drosophila males2023

    • 著者名/発表者名
      Hayato M. Yamanouchi , Ryoya Tanaka‡ , Azusa Kamikouchi‡ ‡:Co-corresponding author
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 5 ページ: 106617-106617

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106617

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct decision-making properties underlying the species specificity of group formation of flies2022

    • 著者名/発表者名
      Riku Shirasaki* , Ryoya Tanaka* , Hiroki Takekata , Takashi Shimada , Yuki Ishikawa‡ , Azusa Kamikouchi‡ *:Co-first authors,‡:Co-corresponding author
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 9 号: 8 ページ: 220042-220042

    • DOI

      10.1098/rsos.220042

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mate Discrimination of Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae) as a Possible Factor Contributing to their Co-Existence on the Same Host Plant2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Ryoya、Takekata Hiroki、Ishikawa Yuki、Kamikouchi Azusa
    • 雑誌名

      Journal of Insect Behavior

      巻: 35 号: 1-3 ページ: 44-55

    • DOI

      10.1007/s10905-022-09798-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの婚姻贈呈をもたらす神経機構2022

    • 著者名/発表者名
      田中良弥
    • 学会等名
      2022年度進化学会 沼津大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] クワズイモショウジョウバエの群れ形成における時間動態2021

    • 著者名/発表者名
      田中良弥, 白崎莉玖, 武方宏樹, 高野(竹中)宏平, 林優人, 藤井航平, 石川由希, 上川内あづさ
    • 学会等名
      第28回 日本時間生物学会学術大会 シンポジウム「南の生物と時間」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝学の百科事典2022

    • 著者名/発表者名
      日本遺伝学会
    • 総ページ数
      690
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      462130660X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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