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2018 年度 実績報告書

ショウジョウバエに新たに出現した他種フェロモン認識機構の進化的起源

研究課題

研究課題/領域番号 17K19425
研究機関名古屋大学

研究代表者

石川 由希  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (70722940)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード配偶者選択 / 生殖隔離 / ショウジョウバエ / フェロモン
研究実績の概要

本研究は、オナジショウジョウバエ(以下オナジ)において新たに獲得された「他種(キイロショウジョウバエ、以下キイロ)のフェロモン7,11-HDを認識し、種間交雑を抑制する神経経路(以下7,11-HD求愛抑制経路)」の実態とその進化的期限を明らかにすることを目的とした。材料としては、行動解析により7,11-HD求愛抑制経路を持つことが推定されるオナジとキイロの雑種を用いた。初年度には、雑種の7,11-HD求愛抑制経路の入口となる味覚ニューロン群(以下GrXニューロン)を特定し、その行動機能がキイロと雑種で異なることを明らかにした。GrXニューロンの数や形態に明確な違いがなかったことから、この機能の違いがGrXニューロン自体の解剖学的性質に起因するとは考えにくい。
そこで最終年度は、GrXニューロンの行動機能の違いは、その下流に接続するニューロンの違いによるという仮説を、特定の2つのニューロン群間の神経接続を再構成GFPで可視化するGRASP法を用いて検証した。下流に接続するニューロンとしては、GrXニューロンの出力部位付近に投射部位を持ち、求愛を抑制する効果が知られるニューロン(以下Yニューロンと呼ぶ)を候補とした。GrXニューロンとYニューロンにGRASP法を適用すると、キイロでは再構成GFPシグナルが観察されなかったのに対し、雑種では再構成GFPシグナルが観察された。この結果は、雑種のGrXニューロンは抑制性Yニューロンと接続することで求愛を抑制するのに対し、キイロのGrXニューロンはYニューロンと接続せず、これにより求愛抑制効果を持たないことを示唆している。すなわち、オナジにおける7,11-HD求愛抑制経路の新たな出現は、GrXニューロンとYニューロンとの神経接続によって成立した可能性が高い。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A Single Male Auditory Response Test to Quantify Auditory Behavioral Responses in Drosophila melanogaster2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Natsuki Okamoto, Yusuke Yoneyama, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      Journal of Neurogenetics

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1080/01677063.2019.1611805

    • 査読あり
  • [学会発表] 性フェロモンに対する選好性の進化を司る神経基盤2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      第41回日本神経科学学会
  • [学会発表] Neural mechanism underlying evolution of mating preference in fruit fly2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa
    • 学会等名
      ICOB&NPAS Joint Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フェロモン選好性の進化を実現する神経回路の変化2018

    • 著者名/発表者名
      石川由希、前田直希、上川内あづさ
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [学会発表] A neural mechanism underlying rapid evolution of mating preference2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa
    • 学会等名
      Japanese-German Frontiers of Science Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural mechanism underlying rapid evolution of sex-pheromone preference2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      13th Drosophila Research Conference
  • [学会発表] The neural mechanism underlying evolution of mating preference2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Naoki Maeda, Kaori Mochizuki, Gakutami Nomura, Azusa Kamikouchi, Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      第46回内藤コンファレンス
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary change in a neural network underlying mating preference of fruit fly2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa
    • 学会等名
      首都大学バイオコンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] 近縁種との交配を抑制するフェロモン情報処理の進化2018

    • 著者名/発表者名
      石川 由希
    • 学会等名
      昆虫脳コネクトーム研究若手研究発表会
  • [学会発表] 性フェロモンへの好みを決める神経回路の進化2018

    • 著者名/発表者名
      石川 由希
    • 学会等名
      蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • [図書] 遺伝子から解き明かす脳の不思議な世界「第4章 小型でハイスペックな脳の獲得 |昆虫の脳」2018

    • 著者名/発表者名
      (第4章著)上川内あづさ、石川由希/(編著)滋野修一、野村真、村上安則
    • 総ページ数
      520
    • 出版者
      一色出版
    • ISBN
      978-4909383051
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~NC_home/index2.htm

  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/yukiishikawa

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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