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鳥類における摂食器官形態の多様化―ヘテロトピーおよびヘテロクロニーの解析―

研究課題

研究課題/領域番号 22770077
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物多様性・分類
研究機関筑波大学

研究代表者

土岐田 昌和  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (80422921)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード細胞・組織 / 進化 / 動物 / 発生・分化 / 形態 / 鳥類 / 摂食器官 / 神経堤細胞 / 異時性
研究概要

オウム目は堅果食適応することで南半球を中心に繁栄を遂げた鳥類系統である。オウム類特有の顎筋群の創出機構を探るため、オカメインコ(オウム目)とニワトリ・ウズラ(キジ目)の一連のステージの胚標本間で筋マーカー遺伝子(MyoD)、骨格マーカー遺伝子(Sox9,Runx2)、筋結合組織マーカー遺伝子(Scx、Six2)、筋骨格系の形成に関わるとされるシグナル経路の構成遺伝子(Tgfβ2,Bmp4,Fgf8)の発現パターンの比較を行った。オウム類に特有な顎筋の一つに下顎内側と眼窩間中隔を結ぶ節骨下顎筋があるが、オカメインコではこの筋が母体である翼状筋群より分化するステージ30以前の胚で、神経堤細胞由来の間葉で発現するTgfβ2とBmp4の異所的な発現が観察された。これらのシグナル分子の発現パターン変化が下流に位置するScxなどの発現パターンにも影響を与え、新奇な顎筋を誘導したと推察された。オウム類に特有なもう一つの顎筋が下顎外側から頬骨の外側を通過し眼窩の下縁部に達する擬咬筋であるが、この筋の上端部には結合組織の凝集がみられ、それは擬咬筋の分化に先立って頬骨の外側背側領域に現れる。オカメインコ胚ではまだ擬咬筋が形成されていないステージの頬骨外側背側領域にSix2を発現する特異な細胞群が認められた。これらの細胞群はキジ目に属するニワトリ・ウズラ胚の相当領域では確認することができなかった。Six2は神経堤細胞に由来し、のちに靱帯や腱などの結合組織に分化する細胞群で発現することが先行研究でも知られている。以上の結果から、オウム類特有の顎筋は神経堤細胞の発生プログラムを大規模に改変することで創出されたことが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011 2010

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] オウム類の堅果食適応を促した新奇な顎運動システムの発生機序2011

    • 著者名/発表者名
      土岐田昌和、中山智生
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] オウム類の堅果食適応を促した新奇な顎運動システムの発生機序2011

    • 著者名/発表者名
      土岐田昌和、中山智生
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 新規な筋の形成における末梢神経形態のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      中山智生、土岐田昌和
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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