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ナビゲーション能力を制御するゲノム行動生態学的研究

公募研究

研究領域生物ナビゲーションのシステム科学
研究課題/領域番号 17H05976
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
研究機関岡山大学

研究代表者

宮竹 貴久  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (80332790)

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
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード歩行活動軌跡 / コクヌストモドキ / ナビゲーション / トレッドミル / ドーパミン / RNA発現解析 / LEDライト / 甲虫 / ゲノム / 遺伝子 / 移動解析 / 生態学 / 行動 / 昆虫 / 定位行動 / 次世代シーケンサー
研究実績の概要

コクヌストモドキの「動き」が異なる選抜系統より、活動量の多い系統(H系統)と少ない系統(L系統)の成虫をそれぞれ任意に5個体抽出し、脳を摘出し、RNAseqによるトランスクリプトーム比較を行った。その結果、系統間で518の発現の異なる遺伝子を検出できた。選抜した系統間では、当初予期していなかった遺伝子領域にも発現差があったが、これまでの生理学的な研究の結果から発現の違いが予期されていたチロシン代謝系に関連する遺伝子(ドーパミンの前駆体物質)にも系統間で差が見られた。これら関連遺伝子のエンザイム遺伝子はH系統よりもL系統でより多くの発現が見られた。そこで、リアルタイムPCR解析を行ったところ、Tchpd (Hpd) とTcnat (Nat)がH系統に比べてL系統で、相対的な発現量が高かった。このことは活動量とドーパミン供給に関する酵素の影響を示唆している。そのうち、リアルタイムPCRで発現量の差が2倍以上であったHpd遺伝子についてRNAiを行った。L系統の成虫よりRNAを摘出し、逆転写によりcDNAを合成し、LinearDNAを作成した。それによって合成したdsRNAをL系統の秀麗幼虫にインジェクションした。純水及びVermilionも同量インジェクションし、コントロールとした。リアルタイムPCRの結果、dsHPDのインジェクションによって、HPDの発現量が半分以下に抑制されていたが、成虫の活動量に変化は見られず、成虫の分散距離(ナビゲーション形質)を比較したがノックダウンによる効果は認められなかった。これと並行して、①確立した系統間で生活史形質の比較解析、②工学および計画班A02との連携研究において、昆虫類の移動と活動量の解析、③野外コクヌストモドキ集団の歩行軌跡の測定と地域集団の系統間推定、④計画班B01と連携して海鳥が海上で捕獲する昆虫種類の同定を行った。

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

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Exceter(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Pace-of-life: Relationships among locomotor activity, life history, and circadian rhythm in the assassin bug, Amphibolus venator2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Ito Ryohei、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Ethology

      巻: 125 号: 3 ページ: 127-132

    • DOI

      10.1111/eth.12831

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses to relaxed and reverse selection in strains artificially selected for duration of death-feigning behavior in the red flour beetle, Tribolium castaneum2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 36 号: 2 ページ: 161-168

    • DOI

      10.1007/s10164-018-0548-x

    • NAID

      120006775073

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correction to: Responses to relaxed and reverse selection in strains artificially selected for duration of death?feigning behavior in the red flour beetle, Tribolium castaneum2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 37 号: 1 ページ: 135-135

    • DOI

      10.1007/s10164-018-0579-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Costs of walking: differences in egg size and starvation resistance of females between strains of the red flour beetle (Tribolium castaneum) artificially selected for walking ability2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Evolutionary Biology

      巻: 31 号: 11 ページ: 1632-1637

    • DOI

      10.1111/jeb.13356

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decoupling of behavioral trait correlation across life stages in two holometabolous insects.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumura K, Fuchikawa T, Miyatake T
    • 雑誌名

      Behavior Genetics

      巻: 47 号: 4 ページ: 459-467

    • DOI

      10.1007/s10519-017-9847-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adults of Lasioderma serricorne and Stegobium paniceum (Anobiidae: Coleoptera) Are Attracted to Ultraviolet (UV) Over Blue Light LEDs2017

    • 著者名/発表者名
      Hironaka M, Kamura T, Osada M, Sasaki R, Shinoda K, Hariyama T, Miyatake T
    • 雑誌名

      Journal of Economic Entomology

      巻: 110 号: 4 ページ: 1911-1915

    • DOI

      10.1093/jee/tox127

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コクヌストモドキの捕食回避戦略と脚の長さの関係2019

    • 著者名/発表者名
      松村 健太郎・宮竹 貴久
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会 第63回大会 つくば
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 逃げる虫は脚が長い~擬死行動への選抜実験による検証~2019

    • 著者名/発表者名
      松村健太郎, 宮竹貴久
    • 学会等名
      日本生態学会第66回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of artificial selection for walking movement on reproductive traits in the red flour beetle, Tribolium castaneum2019

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Matsumura, Takahisa Miyatake
    • 学会等名
      BiRD 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trajectory analysis of bio-navigation by using machine learning: comparison between strains artificially selected for duration of death-feigning in the red flour beetle2018

    • 著者名/発表者名
      Maekawa T, Ohara K, Matsumura K, Fujisawa R, Nagaya N, Miyatake T
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不動行動の生態と機能2018

    • 著者名/発表者名
      宮竹貴久
    • 学会等名
      ESJ65、2018年日本生態学会  昆虫の動きと不動を科学する」:生理学と生態学の融合を目指して
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Try to measure of walking activity by ANTAM in the beetle strains selected for the duration of Tonic Immobility2017

    • 著者名/発表者名
      Takahisa MIYATAKE, Kentarou MATSUMURA, Shintarou TANABE, Yui SASAKI, Ryusuke FUJISAWA, Naohisa NAGAYA
    • 学会等名
      SWARM 2017: The 2nd International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 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] コクヌストモドキの死にまね系統間におけるインスリン・チロシン関連遺伝子の発現比較2017

    • 著者名/発表者名
      日ノ澤祥悟、宮竹貴久、佐々木謙
    • 学会等名
      日本昆虫学会支部会、玉川大学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナビゲーション能力を制御するゲノム行動生態学的研究、新学術領域研究 生物移動情報学、生物ナビゲーションのシステム科学2017

    • 著者名/発表者名
      宮竹貴久
    • 学会等名
      日本動物行動関連学会・研究会(8/30-9/1)8/29(火)同志社大学東京オフィス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキの振動実験2017

    • 著者名/発表者名
      宮竹貴久
    • 学会等名
      第2回昆虫行動ロボティクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LEDと性フェロモンを用いた環境・生産に負荷の少ない貯穀害虫、モニタリングトラップ2017

    • 著者名/発表者名
      宮竹貴久
    • 学会等名
      成29年度LED応用技術セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキにおける歩行能力への人為選抜が生活史形質へ及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      松村健太郎、宮竹貴久
    • 学会等名
      ESJ65、2018年日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 教員:宮竹貴久のページ

    • URL

      http://www.agr.okayama-u.ac.jp/LAPE/miyatake.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Takahisa Miyatake's Publication

    • URL

      http://www.agr.okayama-u.ac.jp/LAPE/miyatakepubl.html

    • 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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