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2005 年度 実績報告書

昆虫の光周性における光受容器から出力系にいたる中枢機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16370038
研究機関大阪市立大学

研究代表者

沼田 英治  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70172749)

研究分担者 志賀 向子  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90254383)
後藤 慎介  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70347483)
キーワードホソヘリカメムシ / ルリキンバエ / 脳間部 / 脳側方部 / 概日活動リズム / PDF / 成虫休眠
研究概要

多くの昆虫は光周性によって季節の情報を知り、休眠に入ることによって季節の変化に対応している。光周性の機構には、光受容器・光周時計・出力系が含まれる。本研究では、ホソヘリカメムシとルリキンバエにおいて、光周性における光受容器から出力系にいたる中枢機構を明らかにすることを目的とする。本年度はホソヘリカメムシでは出力系に近いニューロンを、ルリキンバエでは光周時計部分の候補として考えられるニューロンについて解析し、以下の結果を得た。
ホソヘリカメムシ
アラタ体へ投射している脳間部と脳側方部のニューロンをタングステン針を用いて選択的に除去し、休眠に及ぼす影響を明らかにした。その結果、脳間部ニューロンは光周性に関与しているとは言えず、脳側方部ニューロンが短日条件での休眠維持に重要であることがわかった。さらに、3群の脳側方部ニューロン(PL-1、PL-2、PL-3)の休眠に対する機能を調べるために、タングステン針またはレーザー照射により、これらの選択的除去を行った。その結果、短日条件ではPL-1またはPL-2とPL-3が残っていれば休眠し、ほとんどの脳側方部ニューロンが除去されて初めて非休眠となった。以上より、いずれか一群が休眠に重要な役割を果たしているのではなく、休眠維持にはPL-1またはPL-2とPL-3があればよいと考えられた。
ルリキンバエ
概日リズムに重要なPDFニューロンは大きく分けて3つの軸策束を持つ。このうち前大脳背側部へ伸びる軸索束にガラス小片をはさみ、情報伝達を遮断し、概日活動リズムへの影響を調べた。その結果、ほとんどの個体において恒暗条件下のリズムが無くなった。このことから、前大脳背側部へ伸びる軸索が概日振動の出力を担っていると考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Synaptic connections between eyelet photoreceptors and pigment dispersing factor-immunoreactive neurons of the blow fly Protophormia terraenovae.2006

    • 著者名/発表者名
      Yasuyama, K., Okada, Y., Hamanaka, Y., Numata, H, Shiga, S.
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology 494・2

      ページ: 331-344

  • [雑誌論文] Role of juvenile hormone in the control of summer diapause in adult Poecilocoris lewisi (Heteroptera : Scutelleridae).2006

    • 著者名/発表者名
      Miyawaki, R., Tanaka, S.I., Numata, H.
    • 雑誌名

      Formosan Entomologist 26・1

      ページ: 1-10

  • [雑誌論文] Synaptic connections between pigment-dispersing factor-immunoreactive neurons and neurons in the pars lateralis of the blow fly Protophormia terraenovae.2005

    • 著者名/発表者名
      Hamanaka, Y., Yasuyama, K., Numata, H, Shiga, S
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology 491・4

      ページ: 390-399

  • [雑誌論文] Roles of the mushroom bodies in olfactory learning and photoperiodism in the blow fly Protophormia terraenovae.2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, K., Numata, H., Shiga, S.
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology 51・6

      ページ: 669-680

  • [雑誌論文] Effects of selective removal of cell clusters in the pars lateralis on the control of adult diapause in the bean bug, Riptortus clavatus2005

    • 著者名/発表者名
      Shimokawa, K., Numata, H, Shiga, S.
    • 雑誌名

      Zoological Science 22・12

      ページ: 1491

  • [雑誌論文] Mass spectrometric analysis of the pars intercerebralis and pars lateralis in the brain of Protophormia terraenovae2005

    • 著者名/発表者名
      Inosaki, A., Numata, H, Shiga, S., Yasuda, A.
    • 雑誌名

      Zoological Science 22・12

      ページ: 1482

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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