匂いによる色嗜好性の変化とその性差の神経行動学的研究

• 研究課題/領域番号: 24570084
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 研究代表者: 木下 充代 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 講師 (80381664)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012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: 感覚情報処理 / 視覚 / 嗅覚 / 感覚統合 / 昆虫 / 性差 / 行動 / 訪花性昆虫 / 神経行動学 / 雌雄差

研究成果の概要

羽化後、求蜜未経験のナミアゲハに青・緑・黄・赤の色円板を見せると多くの個体が青に降りて蜜を探す。この生得的な色の好みに、植物の匂いがどのように影響するかを調べた。メスは食草があると緑、特定の花の匂いがあると赤を好む個体が増えた。ところが、匂いを嗅げなくしたメスは青を好んだ。一方、オスはいずれの匂いがあっても青を好む個体が多かった。以上は、脳で嗅覚と視覚情報が統合されること、嗅覚系を含む神経系に雌雄差があることを示している。情報の統合には視覚と嗅覚が入力するキノコ体と呼ばれる領域が、色嗜好性の雌雄差にはメスの第一次嗅覚中枢をつくる６０の糸球体のうち大きく発達した３個が関係すると考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Photoreceptor projections and receptive field in the dorsal rim area and main retina of the locust eye (2015)
  • 著者名/発表者名: Schmeling F, Tegtmeier J, Kinoshita M, Homberg U
  • 雑誌名: Journal of Comparative Physiology A 巻: ---- 号: 5 ページ: 427-440
  • DOI: 10.1007/s00359-015-0990-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extraordinary diversity of visual opsin genes in dragonflies (2015)
  • 著者名/発表者名: Futahashi R, Kawahara-Miki R, Kinoshita M, Yoshitaka K, Yajima S, Arikawa K, Fukatsu T
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Science 巻: ---- 号: 11
  • DOI: 10.1073/pnas.1424670112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Topographically distinct visual and olfactory inputs to the mushroom body in the swallowtail butterfly, Papilio xuthus (2015)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Shimohigashi M, Tominaga Y, Arikawa K, Homberg U
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 523 号: 1 ページ: 162-182
  • DOI: 10.1002/cne.23674
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Opsin expression, physiological characterization and identification of photoreceptor cells in the dorsal rim area and main retina of the desert locust, Schistocerca gregaria (2014)
  • 著者名/発表者名: Schmeling F, Wakakuwa M, Tegtmeier J, Kinoshita M, Bockhorst T, Arikawa K, Homberg U
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology. 巻: 217 ページ: 3557-3568
  • DOI: 10.1242/jeb.108514
  • NAID: 120006629845
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Color and polarization vision in foraging Papilio (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Arikawa K
  • 雑誌名: Journal of Comparative Physiology A 巻: 200 号: 6 ページ: 513-526
  • DOI: 10.1007/s00359-014-0903-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 昆虫視細胞の分光感度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎，若桑基博，木下充代
  • 雑誌名: 日本応用動物学会会誌 巻: 58 ページ: 5-11
  • NAID: 130004438119
• [雑誌論文] Rough eyes of the northeast-Asia wood white, Leptedea amurensis (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama H, Awata H, Kinoshita M, Arikawa K
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology. 巻: 216 ページ: 3413-3421
  • DOI: 10.1242/jeb.089169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex-specific retinal pigmentation results in sexually dimorphic long-wavelength-sensitive photoreceptors in the Eastern Pale Clouded Yellow butterfly, Colias erate. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Y, Kinoshita M, Stavenga DG, Arikawa K.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology. 巻: なし
  • NAID: 120006576080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurons innervating the lamina in the butterfly, Papilio xuthus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamanaka Y, Shibasaki H, Kinoshita M, Arikawa K.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Physiology A. 巻: 199(5) ページ: 341-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunocytochemical Localization of Amines and GABA in the Optic Lobe of the Butterfly, Papilio xuthus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamanaka Y, Kinoshita M, Homberg U, Arikawa K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(7)
  • NAID: 120006575984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexpression of the three middle wavelength-absorbing visual pimgments in sexually dimorphic photoreceptors of the butterfly Colias erate. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Y, Awata H, Wakakuwa M, Stavenga D, Kinoshita M, Arikawa K.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Physiology A. 巻: 198(12) ページ: 857-867
  • 査読あり
• [学会発表] アゲハチョウの視覚能力 – 色・明るさ・偏光 － (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 学会等名: 日本生態学会大会 第62回
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] 産卵行動中のナミアゲハによる葉の選択 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長屋ひろみ、Finlay Stewart、蟻川謙太郎、木下充代
  • 学会等名: 動物学会 関東支部大会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2015-03-15
• [学会発表] ここまで解った！アゲハチョウの視覚 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 学会等名: 研究員レクチャー
  • 発表場所: JT生命誌研究館
  • 年月日: 2015-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] ナミアゲハの視覚能力と視覚神経系 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] ハエトリグモの第一次視覚中枢における主眼視細胞の投射様式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永田崇、木下充代、蟻川謙太郎、小柳光正、寺北明久
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Visual course control of flower visiting behavior in Papilio (2014)
  • 著者名/発表者名: Stewart F, Kinoshita M, Arikawa K
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 鱗翅目昆虫ナミアゲハの生得的な色嗜好性における匂いの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田后那、蟻川謙太郎、木下充代
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 訪花行動における感覚情報と訪花性昆虫の脳形態に見られる多様性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 学会等名: 日本進化学会 第16回
  • 発表場所: 高槻現代劇場
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
  • 招待講演
• [学会発表] トンボの色覚に関わるオプシン遺伝子の極端な多様性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二橋亮，川原玲香，木下充代，吉武和敏，矢嶋俊介，蟻川謙太郎，深津武馬
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 高槻現代劇場
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [学会発表] Brain structure and visual abilities for foraging in the Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus (2014)
  • 著者名/発表者名: Michiyo Kinoshita
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] How is wavelength information coded in photoreceptor axons and second order neurons in the lamina of the Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matti Weckstroem, Yoshitaka Hamanaka, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Opposing effects of expansion and parallax cues in foraging butterflies (2014)
  • 著者名/発表者名: Finlay Stewart, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Innate color preference is affected by plant odor in Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus (2014)
  • 著者名/発表者名: Mina Yoshida, Yuki Ito, Hisashi Omura, Kentaro Arikawa, Michiyo Kinoshita
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Sexual dimorphism and its function in the “rough” eye of the Northeast Asian Wood White, Leptidea amurensis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Uchiyama , Michiyo Kinoshita , Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] ナミアゲハの生得的色嗜好性は匂いによって変化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田后那，伊藤優希，大村尚，蟻川謙太郎，木下充代
  • 学会等名: 第５８回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知大学・高知
• [学会発表] Cues for foraging flowers in Papilio butterfly (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M
  • 学会等名: KVA セミナー/Polarization and Color Vision in Insects - Sources for foraging, oviposition and navigation.
  • 発表場所: Lund univeristy・Sweden
  • 招待講演
• [学会発表] ハエトリグモの４層構造網膜に存在する視細胞の投射パターンの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田崇，木下充代，蟻川謙太郎，小柳光正，寺北明久
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学・岡山
• [学会発表] Odor effects on innate color preference in foraging behavior of the Japanese swallowtail, Papilio xuthus (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M
  • 学会等名: International Conference on Invertebrate Vision
  • 発表場所: Baeckaskog Castle, Sweden
• [学会発表] Is sexual dimorphism in Papilio antennal lobes linked to sexual dimorphism in odor effects on innate color preference? (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Yoshida M, el Jundi B, Homberg U, Arikawa K
  • 学会等名: 35th annual meting of the Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
  • 発表場所: イーグレひめじ・姫路
• [学会発表] ナミアゲハの生得的色嗜好性は匂いによって変化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田后那，伊藤優希，大村尚，蟻川謙太郎，木下充代
  • 学会等名: 第５７回に本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学農学部 藤沢市 神奈川
• [学会発表] Ommatidial heterogeneity in the “rough”eye of the male northeast Asian wood white, Leptidea amurensis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Uchiyama,Hiroko Awata, Michiyo Kinoshita, kentaro Arikawa
  • 学会等名: 10th international Neuroethology Congress
  • 発表場所: メリーランド大学 Maryland America
• [学会発表] Sexual dimorphic photoreceptor organization of the retina of eastern clouded yellow butterfly, Colias erate (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuri Ogawa,Hiroko Awata, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 10th international Neuroethology Congress
  • 発表場所: メリーランド大学 Maryland America
• [学会発表] Odor of Citrus trees causes sexual dimorphism in innate color preference of swallowtail butterflies (2012)
  • 著者名/発表者名: Michiyo Kinoshita, Mina Yoshida, Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 10th international Neuroethology Congress
  • 発表場所: メリーランド大学 Maryland America
• [学会発表] Order of Citrus trees changes innate color preference in female Papilio butterfly (2012)
  • 著者名/発表者名: Mina Yoshida, Kentaro Arikawa, Michiyo Kinoshita
  • 学会等名: 14th international Behavioral Ecology Meeting
  • 発表場所: ルンド大学 Lund Sweden
• [学会発表] Photoreceptors coexpressing three visual pigments in the Colias retina. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuri Ogawa,Hiroko Awata, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会 第３４回大会
  • 発表場所: 湘南国際村センター Hayama Kanagawa
• [学会発表] Ultrastructure of the rhabdom of the “rough” eye of the male Northeast Asian Wood White, Leptidea amurensis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hironob Uchiyama, Michiyo Kinoshita, kentaro Arikawa
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会 第３４回大会
  • 発表場所: 湘南国際村センター Hayama Kanagawa
• [学会発表] Odor of Citrus trees changes innate color preference in female Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus (2012)
  • 著者名/発表者名: Mina Yoshida, Kentaro Arikawa, Michiyo Kinoshita
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会 第３４回大会
  • 発表場所: 湘南国際村センター Hayama Kanagawa
• [図書] 光と生命の辞典 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 研究者が教える動物実験 I (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 出版者: 共立出版社
• [図書] 視覚の認知生態学 生物たちが見る世界 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 文一総合出版
• [図書] 研究者が教える動物実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 共立出版社
• [図書] 光と生命の辞典 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 朝倉書店