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アリの行動変異を創出する社会的要因とエピゲノム機構

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 17H05938
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関首都大学東京 (2018)
東京大学 (2017)

研究代表者

岡田 泰和  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (10638597)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード社会性昆虫 / 個性 / 行動の個体差 / カースト / 社会席昆虫 / 社会行動 / 個体間相互作用 / 個性,パーソナリティー
研究実績の概要

アリの行動を長時間かつ長期間観察し続けるため,行動の自動トラッキング技術の開発を行ってきた. アリの背中に二次元バー コードを貼り付けて,撮影画像から行動を追跡する技術がほぼ確立できた.子育て業務があるときとないとき,など社会状況に応じてワーカーの行動パターンが臨機応変 に変わることや,日齢が同じであっても個体間で行動の差異があり,その違いは数日を経ても一貫した行動傾向として保持されていることが明らかになった.
トゲオオハリアリでは女王とワーカーが巣内の順位によって明瞭な行動分化をとげる.つまり社会的経験がその後の行動・生理パターンを大きく方向づける.羽 化してから7日間以内の短いスケールで,行動発達に伴う遺伝子発現の変化をRNAseqで調べ,インスリン経路などの代謝系因子(昆虫では脳がインスリンを放出する器官のひとつ)やドーパミン経路因子が,行動差と関連していることを明らかにし,より高齢段階まで日齢を追った行動差の解析へと進めている. さらに精緻なトランスクリプトーム解析や,エピゲノム解析への拡張を図るため,トゲオオハリアリ(Diacamma sp.)のゲノム配列解析に着手し,ヒトやサルなど向けに開発された,安価に高精度のゲノムシーケンスができる10xGenomics社のChromiumシステムを用いて,トゲオオハリアリゲノムの解読を行い,生物情報学的な配列整理や解析へと進めている (A03 郷 康広氏,重信 秀治氏との共同研究) .
上記に加え,巣の防衛行動を解析し,個体間には防衛行動をとる時間や頻度に大きなばらつきがあることを見出した.巣の防衛はコロニー存続に必須の行動であるため,防衛を行わない個体は,必須の行動に欠員が出たときのリザーブとしての役目をしていると考えられた.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ant activity-rest rhythms vary with age and interaction frequencies of workers2019

    • 著者名/発表者名
      Fujioka Haruna、Abe Masato S.、Okada Yasukazu
    • 雑誌名

      Behavioral Ecology and Sociobiology

      巻: 73 号: 3 ページ: 30-42

    • DOI

      10.1007/s00265-019-2641-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of plugging behaviour reveals entrance-guarding schedule of morphologically specialised caste in Colobopsis nipponicus2019

    • 著者名/発表者名
      Fujioka H, Abe MS, Okada Y.
    • 雑誌名

      Ethology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ant circadian rhythms associated with brood care type.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujioka, H., Abe, M. S., Fuchikawa,T., Tsuji, K., Shimada, M., Okada, Y.
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 13 号: 2 ページ: 20160743-20160743

    • DOI

      10.1098/rsbl.2016.0743

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Queen contact and among-worker interactions dually suppress worker brain dopamine as a potential regulator of reproduction in an ant.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimoji, H., Aonuma,H., Miura, T., Tsuji, K., Sasaki, K., Okada, Y.
    • 雑誌名

      Behavioral Ecology and Sociobiology

      巻: 71 号: 2 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1007/s00265-016-2263-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Social dominance alters nutrition-related gene expression immediately: transcriptomic evidence from a monomorphic queenless ant.2017

    • 著者名/発表者名
      Okada Y*, Watanabe Y, Mandy MYT, Tsuji K, Mikheyev AS*.
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2922-2938

    • DOI

      10.1111/mec.13989

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 個体-仕事ネットワークでみるアリの労働分業:非活動個体としての専門化2019

    • 著者名/発表者名
      藤岡春菜、岡田泰和、阿部真人
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rapid modification of nutrition-related genes in response to social rank in monomorphic queenless ant2018

    • 著者名/発表者名
      Okada Y, Fujioka H, Tsuji K, Mikheyev AS
    • 学会等名
      IUSSI 2018 (国際社会性昆虫学会 2018年大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic tracking reveals temporal organization in ant colony2018

    • 著者名/発表者名
      Haruna Fujioka, Masato Abe, Yasukazu Okada
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rapid modification of nutrition-related genes in response to social rank in monomorphic queenless ant.2018

    • 著者名/発表者名
      Okada Y.
    • 学会等名
      International Union for the Study of Social Insects (IUSSI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「多型現象について思いの多型を語る会」2018

    • 著者名/発表者名
      岡田泰和
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizing spontaneous active and inactive patterns in ant individuals.2017

    • 著者名/発表者名
      *Abe MS, Fujioka H, Okada Y.
    • 学会等名
      SWARM
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of age differences and group size on circadian activity rhythms in queen-less ant Diacamma sp. from Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      *Fujioka H, Abe MS, Okada Y.
    • 学会等名
      SWARM
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Yasukazu Okada Research Website

    • URL

      https://purpleandorange.jimdo.com

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Yasukazu Okada Research Website

    • URL

      https://purpleandorange.jimdo.com/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%86%85%E5%AE%B9/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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