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相利共生は自然生態系において広く見られる一般的な現象であるが、生物種間の協力関係がどのように維持されているのか、そのメカニズムは不明な点が多い。申請者はこれまでにシジミチョウ－アリ相利共生系において報酬を与える側(シジミチョウ)による利己的な行動操作が行われていることを新たに発見してきた。本研究は相利共生関係の実態をパートナーによる行動操作という観点から捉え直すことを目的として、(A) アリの行動を操作する化学物質の化学的・機能的同定、(B) 行動操作に関わる遺伝子および神経回路の特定、(C) シジミチョウによる行動操作がアリの適応度に与える影響の3つの実験を行う。(A) シジミチョウの蜜をLC/MS/MSにより分析した結果、複数のペプチドが検出された。また蜜単品をアリに摂食させた結果、摂食7時間後にアリの歩行活動性が有意に低下することがわかった。来年度はペプチドの構造を推定するとともに、それらがアリの歩行活動性に与える影響を調べる予定である。(B) シジミチョウから蜜を摂食した経験アリや蜜の摂食を阻害した未報酬アリの脳を用いてトランスクリプトーム解析を行い、遺伝子のアノテーションを行った。次年度は分析サンプル数を増やし、発現量解析を進める。(C) アリコロニーを様々な栄養条件下で飼育した結果、炭水化物が少なくタンパク質が多い栄養条件下ではワーカーの生存率や次世代生産数が有意に低下することがわかった。次年度は各栄養条件下においてシジミチョウ幼虫を共生させ、シジミチョウがアリの適応度に与える影響を明らかにする。
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