| 研究課題/領域番号 |
18KK0211
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
菊池 義智 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30571864)
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| 研究分担者 |
伊藤 英臣 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70748425)
細川 貴弘 九州大学, 理学研究院, 助教 (80722206)
松浦 優 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80723824)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| キーワード | 共生細菌 / 微生物 / 昆虫 / 共生 / 進化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究全体を通して、国内に生息しないために未調査のままとなっているカメムシ下目の25科をターゲットに絞りその細菌との共生様式の世界的調査を行う。具体的には共生器官の形態や共生細菌の局在性、共生細菌の系統分類を行い、現地で飼育が可能な場合には共生細菌の伝播様式および適応度効果の調査を行う。また共生細菌のゲノム解読を行い、それらカメムシ類における共生細菌の具体的な機能について推定を行う。同時に宿主カメムシ自身についてもミトコンドリアゲノムの解読を行い、カメムシ下目内における各グループ間の系統関係について推定を進め、そこに調査から明らかとなった共生様式をプロットすることで、カメムシ下目内においてどのように多様な内部共生系が進化してきたのか網羅的に明らかにする。2年目に当たる本年は、主要共同研究先である米国アリゾナ大学のMartha Hunter教授との連携体制を深めるとともに、新たな共同研究体制の構築に向けてオーストラリアのCSIRO（オーストラリア連邦科学産業研究機構）を訪問し共同研究の締結や昆虫標本の輸出入に係る手続きについて具体的な話し合いを行った。オーストラリアには、日本やアメリカには見られない未調査の科が10以上は存在することから、連携を深めること新たな共生系の発見とカメムシ下目における共生の進化史の理解につながると期待される。訪問時にはCSIROが持つ膨大で貴重な昆虫標本を観察し、また許可を得て採集調査にも同行することができ、現地における昆虫相の一端を垣間見ることができた。解剖や組織学的調査、DNA解析に向けたサンプルの保存方法についても議論を行い、現地における解析スキームについて確認を行なった。加えて、標本の輸出入許可が降り次第サンプルを送付してもらい、日本で解析を進める計画についても具体的な手続きを開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
主要な共同研究相手である米国アリゾナ大学のMartha Hunter教授との連携を強化するとともに、新たな研究フロンティアであるオーストラリアに重要な共同研究拠点を構築することに成功した。いくつかの手続きを経て許可を得る必要があるため実際の解析には来年度となるが、14科以上の未知種が生息するオーストラリアと良好かつ発展的な関係性を築けたことは大きな成果であり、十分な進捗があったと言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画３年目は、本年度構築したアーストラリアCSIROとの関係強化を継続し、昆虫採集やサンプルの蓄積、現地における解析を進める。さらには輸出入に関する手続きを進め、未知の科について日本国内におけるより詳細な解析を開始する。調査地としてはCSIROの昆虫セクションがあるNew South Wales地域を中心とするが、より生物多様性が高い北部のQueenslandやNorthern Territoryについても随時許可を得て調査を試みる。サンプルについては、生きたまま研究拠点に持ち帰ることができる場合にはそのようにし、採集が長期に渡る場合にはエタノールまたは専用の核酸保存液等に保存する。採集されたサンプルについて、すぐに解析が困難な場合には冷凍保存を行う。カメムシの同定については現地の専門家に協力いただくとともに、DNAバーコーディングによる解析を進め、遺伝子データの蓄積の面で現地に貢献する。オーストラリアでは14科以上の未調査種の解析が可能だが、残る11科については新たなフロンティアへの拠点構築が必要となるが、南米やアフリカなどへの拠点構築に向けて現地の研究者との交渉を続ける。3年目はオーストラリアを活動の中心に本課題の推進を図るが、新型コロナウイルスの影響により国際的な移動は依然として大きく制限される可能性が高い。そのような条件下でも、現地の研究者とメールやテレビ会議により緊密な交流を引き続き行い、研究継続に向けて最大限の努力を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの影響で年度末に予定していた海外渡航が中止となり、また参加を予定していた国内学会の中止により旅費の使用が無くなった。来年度以降、オーストラリア等との連携強化のために本年使用できなかった分の旅費を使用予定である。
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