| 研究課題/領域番号 |
18H02211
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| 研究機関 | 東京農業大学 |
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研究代表者 |
櫻井 健志 東京農業大学, 農学部, 准教授 (20506761)
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| 研究分担者 |
中 秀司 鳥取大学, 農学部, 准教授 (00443846)
並木 重宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (40567757)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 昆虫 / カイコガ / 配偶行動 / 行動スイッチング / 性フェロモン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、カイコガをモデルとして、フェロモンを利用して遠距離からメスのもとに定位したオスが、定位行動からメスへの交尾行動へと行動をスイッチングさせる分子・神経機構を明らかにすることを目的としている。
本年度は、オスの交尾行動の解発因子の同定に向けて、まず高速度カメラを用いた交尾行動の詳細な解析を行った。その結果、交尾行動の指標となるオスの腹曲げ行動は、オスの前脚ふ節、触角先端部のいずれかがメス腹部に接触することによって起こることがわかった。また、前脚ふ節、触角先端部のいずれかを切除したオス個体を用いた行動観察から、いずれかの組織があればメスに接触することで腹曲げ行動を起こすことがわかった。今後、腹曲げ行動を詳細に定量化することで前脚ふ節と触角先端部の機能的な違いについて検証する計画である。
つづいて、メスに含まれる交尾行動の解発因子の探索を行った。本年度は予備的な実験として、フェロモンを提示しフェロモン源探索行動を発現させたオスに(1)メス虫体のヘキサン抽出物、(2)ヘキサン抽出後のメス虫体、(3)腹部の鱗粉を除去したメス虫体を提示し、前脚ふ節または触角先端部が抽出物もしくは虫体に接触したときの腹曲げ行動の発現を観察した。その結果、(2)に対して最も高頻度で腹曲げ行動を起こすことが示された。一方で、(1)(3)については、腹曲げ行動の発現は著しく減少する傾向がみられた。これらの結果から、交尾行動の解発因子は、メスの鱗粉そのもの、もしくは鱗粉に含まれヘキサンで抽出されない化学物質である可能性が示唆された。
さらに、交尾行動のスイッチングに関わる神経回路の同定に関して、活動依存的な神経細胞の標識で実績が示されつつあるリン酸化ERK抗体を利用した、カイコガ脳の神経回路の標識の条件検討を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度は、(1)交尾行動解発因子の作用部位の同定および行動解発因子同定に向けた予備的検証、(2)同定した作用部位の微細構造の解析から受容器の同定、 (3)解発因子の脳内処理経路同定のための神経経路の活動依存的な標識手法の確立を実施する予定であった。これらの項目のうち、(1)についてはおおむね当初の計画通り研究が進捗しているものの、(2)(3)に関して当初の計画にやや遅れが生じているため、全体としてやや遅れていると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
進捗状況が計画よりやや遅れている理由として、研究代表者が2018年4月に所属機関を異動し、研究設備の立ち上げに想定以上の期間と労力を要したことがあげられる。本年度で、本課題を遂行するために研究設備および研究体制ができあがったため、今後は計画通りに研究を推進できるものと考えている。
また本課題の最重要項目の一つである、交尾行動解発因子の同定を推進するために、化学分析の専門家である東京大学の藤井毅博士（申請時には連携研究者として参画予定であった）が次年度から分担研究者として本課題に参画することとなっている。
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