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2018 年度 実績報告書

シロアリにおける性特異的な兵隊分化の至近機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07511
研究機関富山大学

研究代表者

前川 清人  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (20345557)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード社会性昆虫 / シロアリ / カースト分化 / 幼若ホルモン / 脱皮ホルモン / 兵隊 / RNA-seq
研究実績の概要

防衛のための高度に特殊化した兵隊の存在は,社会性昆虫のシロアリが持つ大きな特徴である。兵隊の分化経路に明瞭な性差が見られる種では,性情報と幼若ホルモン(JH)シグナルに密接な関係性があるとの仮説をたて,複数種を材料に検証した。まず,昨年度に複数種のシロアリで見出された,性決定にかかわる候補遺伝子について,サブクローニングによるcDNA配列の取得と発現解析を行ったところ,各カーストの性間での発現パターンに関して重要な特徴が見られた。また,予備的な機能解析の結果,JHシグナルとの関係も考察された。現在,結果をまとめた投稿論文を準備している。更に,祖先的なグループであるネバダオオシロアリにおいて,基礎生物学研究所の次世代シーケンサーを用いて,兵隊分化時に特異的に発現する遺伝子を網羅的に解析し,得られた遺伝子の機能解析を行った。その結果,兵隊分化を規定する重要な因子をいくつか特定した。特に,輸送体タンパク質であるリポカリン遺伝子は,シロアリへの進化の過程で配列が特徴的に変化しており,女王からの栄養物質の受け渡し行動を介して兵隊分化を生じさせることが明らかになった。これらの結果は原著論文で発表すると共に,富山大学および基礎生物学研究所から同時にプレスリリースを行った。関連する結果の一部は,ブラジルで行われた第18回国際社会性昆虫学会,および複数の国内学会(第78回日本昆虫学会,第89回日本動物学会(開催中止,発表認定),平成30年度日本動物学会中部支部大会,第63回日本応用動物昆虫学会)にて発表した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      North Carolina State University
  • [雑誌論文] Transcriptomic changes during caste development through social interactions in the termite Zootermopsis nevadensis2019

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Hajime、Suzuki Ryutaro、Matsunami Masatoshi、Shigenobu Shuji、Maekawa Kiyoto
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 9 ページ: 3446~3456

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ece3.4976

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A lipocalin protein, Neural Lazarillo, is key to social interactions that promote termite soldier differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Hajime、Shigenobu Shuji、Hayashi Yoshinobu、Miyazaki Satoshi、Toga Kouhei、Masuoka Yudai、Maekawa Kiyoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 285 ページ: 20180707

    • DOI

      https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Crucial Caste Regulation Gene Detected by Comparing Termites and Sister Group Cockroaches2018

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Yudai、Toga Kouhei、Nalepa Christine A.、Maekawa Kiyoto
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 209 ページ: 1225~1234

    • DOI

      https://doi.org/10.1534/genetics.118.301038

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Caste-specific microRNA expression in termites: insights into soldier differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Matsunami M.、Nozawa M.、Suzuki R.、Toga K.、Masuoka Y.、Yamaguchi K.、Maekawa K.、Shigenobu S.、Miura T.
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 28 ページ: 86~98

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/imb.12530

    • 査読あり
  • [学会発表] シロアリの兵隊分化制御因子HR39の上流経路と標的遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      増岡裕大,前川清人
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [学会発表] シロアリの兵隊分化過程におけるHippo signaling遺伝子の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆太郎,矢口甫,松下誠,縫部京吾,前川清人
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [学会発表] シロアリにおけるリポカリン遺伝子の重複と機能分化2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木翔吾,矢口甫,金崎直人,林良信,重信秀治,前川清人
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会
  • [学会発表] Transcriptomic signatures during soldier differentiation through the regulation of social interactions in termites.2018

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi H, Suzuki Ryu, Matsunami M, Shigenobu S & Maekawa K
    • 学会等名
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression and function analysis of epigenetics-related genes during soldier differentiation in Zootermopsis nevadensis.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ryu, Yaguchi H, Shigenobu S & Maekawa K
    • 学会等名
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification and expression patterns of odorant binding proteins in the termite Reticulitermes speratus.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ryo, Hojo MK & Maekawa K
    • 学会等名
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of sterile caste in termites: missing link between the functions of JH and ecdysone.2018

    • 著者名/発表者名
      Maekawa K & Masuoka Y
    • 学会等名
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 国際学会
  • [学会発表] A role of JH-Met signaling activity during soldier differentiation in the termite Zootermopsis nevadensis.2018

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Y & Maekawa K
    • 学会等名
      The 18th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 国際学会
  • [学会発表] シロアリの親子関係とカースト分化の調節機構2018

    • 著者名/発表者名
      前川清人
    • 学会等名
      第78回日本昆虫学会
  • [学会発表] ヤマトシロアリにおける性決定遺伝子doublesexの機能と進化2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐啓馬,宮崎智史,林良信,前川清人
    • 学会等名
      第89回日本動物学会
  • [学会発表] ヤマトシロアリにおけるカースト特異的に発現するリポカリン遺伝子の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木翔吾,矢口甫,金崎直人,林良信,重信秀治,前川清人
    • 学会等名
      第89回日本動物学会
  • [学会発表] ネバダオオシロアリの一次生殖虫と兵隊が初期巣でのカースト分化に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      縫部京吾,増岡裕大,前川清人
    • 学会等名
      第89回日本動物学会
  • [学会発表] シロアリ類で見られる性決定遺伝子の進化2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐啓馬,宮崎智史,林良信,前川清人
    • 学会等名
      平成30年度日本動物学会中部支部大会
  • [備考] プレスリリース シロアリの兵隊分化を決定する遺伝子の発見

    • URL

      https://www.u-toyama.ac.jp/outline/publicity/pdf/2018/20180726.pdf

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公開日: 2019-12-27  

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