| 研究課題/領域番号 |
22K19338
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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45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
宮川 一志 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (30631436)
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| 研究分担者 |
宮川 美里 (岡本) 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 学振特別研究員 (00648082)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 雄性発生 / ウメマツアリ / 近親交配回避 / 染色体挙動 / 繁殖戦略 / 侵略アリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アリ類は元来、近親交配に非常に弱く遺伝的多様性の低い集団を維持できないにもかかわらず、侵入に伴う遺伝的ボトルネックを克服し世界中に分布域を拡大している。本研究は2005年以降、侵略種で次々と明らかになっている「近親交配を回避する特殊な繁殖様式」について、代表種であるウメマツアリを用いて発生初期胚の遺伝子発現と染色体挙動を解析し、雄卵発生に伴う雌ゲノム消失や、単為生殖による新女王卵の形成に関わる遺伝子とその発生機構を解明する。これらの実験を通して、少数個体でも新天地への定着や個体群の拡大を可能にする侵略アリの遺伝子進化について考察する。
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| 研究成果の概要 |
ウメマツアリは新女王（雌）は母系のみ、雄は父系のゲノムのみ受け継ぎ生産される（雄性発生）ため、雌雄間に実質的な遺伝子交流がなく近親交配でも不妊雄は生じない。本研究ではRNA-seqなどの分子生物学実験に必要となる、１個体からのRNA抽出方法、DAPI染色で産卵直後の前核の様子を観察する方法、抗チューブリン抗体を用いた免疫染色で分裂装置を観察する方法、核酸染色試薬のマイクロインジェクションによる核のライブ観察手法などの確立に成功した。本研究によって、父系母系双方の繁殖個体の出現過程をワーカー卵と比較解析することが可能となり、特殊な繁殖様式の進化遺伝学的背景を明らかにする実験基盤が整った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アリ類は世界中に分布しており、IUCNが公表した世界の侵略的外来種ワースト100のうち5種を占めるほど生態系や人への影響が大きい生物種である。日本でもヒアリの侵入・拡大が問題になり、昨年はウメマツアリ同様に雄性発生を行う侵略的外来種コカミアリの国内初侵入も報告された。侵略種は繁殖力や他種との競争力の強さ、環境適応能力に注目が集まるが、本研究で取り扱った雄性発生のような近親交配の回避に繋がる形質もまた、アリ類の管理施策を行う上で重要な要素である。本研究を継続し雄性発生に関わる遺伝的変異が明らかになれば、他種での保存性の確認や、近親交配の回避に繋がる形質の進化にも迫ることができるだろう。
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