環境要因がいかにして個体発生を制御するかに関する分子生態発生学的研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18370007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三浦 徹 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 准教授 (00332594)
• 研究分担者: 前川 清人 富山大学, 理学部, 准教授 (20345557) ; 柴尾 晴信 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (90401207)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 表現型可塑性 / 環境要因 / 化学生態 / 個体間相互作用 / 後胚発生

研究概要

生物の形質は遺伝子によってのみ一義的に決まるわけではなく, 取り巻く環境条件に応じて状況依存的に形質を発現したり修飾したりする. しかしどのような生理発生機構によりそのようなしなやかな形質発現が行われているかは未解明であった. 本研究課題では, 表現型可塑性を発揮する節足動物のいくつかの種を用い, 化学物質によるコミュニケーション, 環境要因を介する生理機構, 発生プログラムの改編機構と, 段階的に焦点を当て, 分子生物学や生化学的手法を用いて, 研究を進めてきた. シロアリやアブラムシ, ミジンコなどで, フェロモン様物質の同定, 幼若ホルモン濃度の変動パターン, 発生制御因子の発現動態などの成果を得ることに成功した. 結論として, 既存の発生・生理機構に用いられている分子機構を上手く応用することにより, 変動する環境に対応した適応的な可塑性を発揮するメカニズムが存在することが強く示唆された.

研究成果

• [雑誌論文] Scab formation and wound healing of plant tissue by soldier (2009)
  • 著者名/発表者名: Kutsukake M, Shibao H, Uematsu K, Fukatsu T
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society of London Series B 276 ページ: 1555-1563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presoldier induction by juvenile hormone analogue in the nasute termite Nasutitermes takasagoensis (Isoptera : Termitidae) (2009)
  • 著者名/発表者名: Toga K, Hojo M, Miura T, Maekawa K
  • 雑誌名: Zoological Science (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compound eye development during caste differentiation of the termite Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Maekawa K, Mizuno S, Koshikawa S, Miura T
  • 雑誌名: Zoological Science 25 ページ: 699-705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect on mandibular length of juvenile hormones and regulation of soldier differentiation in the termite Reticulitermes speratus (Isoptera : Rhinotermitidae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya M, Watanabe D, Maekawa K
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 43 ページ: 307-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Soldier-Specific Venomous Protease in Social Aphids (2008)
  • 著者名/発表者名: Kutsukake M, Nikoh N, Shibao H, Rispe C, Simon JC, Fukatsu T
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 25 ページ: 2627-2641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histology of the hormone-producing glands in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae) : A focus on soldier differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Koshikawa S, Miura T
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 55 ページ: 407-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soldier-specific modification of the mandibular motor neurons in termites (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Y, Aonuma H, Miura T
  • 雑誌名: PLoS ONE 3(7)doi : 10.1371/journal.pone ページ: e2617, 0002617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome size of termites (Insecta, Dictyoptera, Isoptera) and wood roaches (Insecta, Dictyoptera, Cryptocercidae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa S, Miyazaki S, Cornette R, Matsumoto T, Miura T
  • 雑誌名: Naturwissenschaften 95 ページ: 859-867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Juvenile hormone titers and caste differentiation in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Gotoh H, Koshikawa S, Miura T.
  • 雑誌名: J Insect Physiol 54 ページ: 922-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and histological examination of polyphenic wing formation in the pea aphid Acyrthosiphon pisum (Hemiptera, Hexapoda) (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa A, Hongo S, Miura T.
  • 雑誌名: Zoomorphology 127 ページ: 121-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in cellulose digestive systems among castes in two termite lineages (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Miura T, Matsumoto T.
  • 雑誌名: Physiol Entomol 33 ページ: 73-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histological analysis on fat body development and molting events during soldier differentiation in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae) (2007)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Matsumoto T, Miura T.
  • 雑誌名: Zool Sci 24 ページ: 1066-1074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alate differentiation and compound-eye development in the dry-wood termite Neotermes koshunensis (Isoptera, Kalotermitidae) (2007)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Matsumoto T, Miura T.
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 54 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and expression of a geranylgeranyl diphosphate synthase gene-Insights into the synthesis of termite defense secretion (2007)
  • 著者名/発表者名: Hojo M, Matsumoto T, Miura T.
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 16 ページ: 121-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] A caste-specific cytochrome P450 in the damp-wood termite Hodotermopsis sjostedti (Isoptera, Termopsidae) (2006)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Koshikawa S, Hojo M, Matsumoto T, Miura T.
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 15 ページ: 235-244
  • 査読あり
• [学会発表] Social evolution by gene duplication-Soldier-specific lipocalin proteins and social communication in termties (2008)
  • 著者名/発表者名: Miura T.
  • 学会等名: Evolution
  • 発表場所: Minneapolis
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 発生の可能性は進化可能性となりうるか? (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦徹
  • 学会等名: 第10回日本進化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 社会性昆虫の孕むEvo-Devo的課題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦徹
  • 学会等名: 第24回個体群生態学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Juvenile hormone action during soldier differentiation in the damp-wood termite (2008)
  • 著者名/発表者名: Miura T, Cornette R
  • 学会等名: JH9
  • 発表場所: York
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Molecular basis for social behavior and caste differentiation in termites (2007)
  • 著者名/発表者名: Miura T
  • 学会等名: Neuro
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20070000
• [図書] エコデボ(生態発生学)ベーシックマスター発生生物学(東中川徹・八杉貞雄・西駕秀俊共編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦徹
  • 出版者: オーム社
• [図書] 環境要因による節足動物の表現型改変機構ー動物における生態発生学とソシオゲノミクスの課題. 「シリーズ21世紀の動物科学ー11生態と環境」(松本忠夫・長谷川眞理子共編) (2007)
  • 著者名/発表者名: 三浦徹
  • 出版者: 培風館