• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

腸内共生系進化が宿主昆虫に与えるインパクト: 微量メタボローム・ゲノミクスの融合

研究課題

研究課題/領域番号 17H01510
研究機関琉球大学

研究代表者

徳田 岳  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (90322750)

研究分担者 木原 久美子  熊本高等専門学校, 生物化学システム工学科, 准教授 (50622916)
北出 理  茨城大学, 理学部, 教授 (80302321)
本郷 裕一  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
福田 真嗣  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (80435677)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード昆虫 / 寄生・共生 / 木質代謝
研究実績の概要

本年度は韓国五台山国立公園および米国ジョージア州Black Rock Mountains州立公園において、キゴキブリ(Cryptocercus kyebangensisおよびC. punctulatus)のサンプリングを行った。持ち帰ったサンプルについて、韓国産キゴキブリの原生生物叢の解析と両種のキゴキブリについて後腸内代謝物の測定を実施した。
キゴキブリ属にはこれまで北米東部のC. punctulatusと北米西部のC. clevelandi、ロシア東部のC. relictus から共生原生生物が記載されている。韓国産のキゴキブリから調整した標本の検鏡の結果、本種の後腸にはBarbulanympha属、Trichonympha属、Eucomonympha属、Leptospironympha属、Saccinobaculus属、Notila属、Oxymonas属の原生生物が共生していることが明らかになった。原生生物の属組成から判断すれば、本種の原生生物組成は北米の2種とは比較的大きく異なり、ロシア東部のC. relictusに近いことが明らかとなった。一般的にキゴキブリ属の後腸内に分布する原生生物の種組成は宿主種に特異的であると考えられているが、採集したキゴキブリのコロニーによっては原生生物組成が大きく異なるものが含まれており、五台山国立公園に定説とは異なり複数種のキゴキブリが分布する可能性も検討する必要があると考えられた。
また、C. clevelandiおよびC. kyebangensisの後腸全体からの抽出物を調整し、それぞれn=3としてCE-MSを用いたメタボローム解析を行った。本結果については現在解析中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでのところ当初の予定通り、アメリカ及び韓国よりキゴキブリを採集し実験に用いることができた。韓国の原生生物叢の解析についてはほぼ予定通り進んでおり、大凡の原生生物組成を把握することができた。しかし、通常原生生物組成は主特異的であるのも関わらず、予想に反してコロニーによっては原生生物組成が異なることが明らかとなった。この原生生物組成はC. relictusから報告されたものと非常に近く、韓国のカウンターパートであるParkら(2004)が韓国南部からC. relictusを記載していることを考え合わせると、韓国北部の五台山国立公園にはこれまでC. kyebangensisの記載しかないが、実際には2種のキゴキブリが分布している可能性を視野に入れて今後検討していく必要があると考えられた。
また、代謝物測定については後腸全体の代謝物測定まで実施することができた。しかし、原生生物個別の代謝物測定系の構築には当初の想定よりも時間を要している。原生生物個別の代謝物の測定系の構築は計画段階から平成30年度まで実施することを予定していたため、全体としては概ね順調に研究が進展していると考えられた。

今後の研究の推進方策

キゴキブリの腸内微生物叢は長期飼育によって変化してしまうことが予想されるため、本年度も適切な時期に韓国及びアメリカにおいてサンプリングを実施する。特に韓国のキゴキブリについて原生生物叢の解析や代謝物測定用のサンプル調整の際には、予め宿主のmtDNA配列(COII配列)を確認し、用いた種がC. kyebangensisであるのかC. relictusであるのか確認しながら解析を進める。得られた結果に基づき、原生生物種別での代謝物測定系を立ち上げる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] 江原大学校(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      江原大学校
  • [国際共同研究] Vanderbilt University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Vanderbilt University
  • [雑誌論文] シロアリ消化システムの変遷2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 岳
    • 雑誌名

      生物科学

      巻: 68(3) ページ: 142-153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シロアリ社会性の発達と木質消化2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 岳
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 52(7) ページ: 38-40

  • [学会発表] 韓国産キゴキブリCryptocercus kyebangensisの共生原生生物組成2018

    • 著者名/発表者名
      北出 理・Yung Chul Park・徳田 岳
    • 学会等名
      日本生態学会第65回大会
  • [学会発表] ムカシシロアリおよびキゴキブリの細胞内共生細菌ゲノムの平行退縮進化2018

    • 著者名/発表者名
      金城幸宏・Thomas Bourguignon・本郷裕一・Nathan Lo・徳田 岳
    • 学会等名
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-04-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi