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2019 年度 実施状況報告書

派生的なアリ類で獲得された女王の育児戦略:餌生産の至近機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06860
研究機関玉川大学

研究代表者

宮崎 智史  玉川大学, 農学部, 准教授 (20547781)

研究分担者 林 良信  慶應義塾大学, 法学部(日吉), 講師 (70626803)
小川 浩太  九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (40733960)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードアリ / 単独創設 / 給餌 / 育児 / 胸部嚢 / 飛翔筋 / タスク
研究実績の概要

トビイロケアリ女王は単独創設を開始後1週間で産卵を開始し、2週目、5週目、6週目にはそれぞれ幼虫、蛹、ワーカーが出現した。従って女王が単独で給餌をする期間は単独創設開始後2-5週目であることが明らかになった。また、その過程での内部組織の変化を調べたところ、飛翔筋は創設開始1週目には退縮が始まり、胸部消化管は創設開始5週目で有意に太くなることが分かった。これらの結果より、給餌開始に先立って飛翔筋を退縮させることで幼虫への給餌物質を生産し、胸部消化管に蓄積させることが示唆された。
また、育児行動の分子基盤を明らかにするために、無女王制トゲオオハリアリのワーカーにおける遺伝子発現の変化を調べた。多くの社会性ハチ目昆虫では、ワーカーの労働パターンが加齢に伴って育児行動から採餌行動へと変化すること、そしてこの変化にはvitellogeninとforagingが関与することが知られている。そこで老齢である採餌ワーカーを人為的に育児行動に従事させたところ、脳でのvitellogeninの発現量が大きく上昇することが示された。通常、労働タスクの変化は数ヶ月単位で起こるが、今回のような一週間以内で起こる迅速なタスクの変化には、脳でのvitellogenin発現が重要なのだろう。多くの昆虫で卵巣発達に寄与するVitellogeninが脳で発現することを示したのは、ヒアリの新女王に次いで2例目である。トビイロケアリ女王などの単独創設過程において週単位で変化する労働タスクにおいても、脳でのvitellogenin発現が関与しているかもしれない。

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

計画していた組織形態学的解析が順調に進んでいるため。

今後の研究の推進方策

当初の計画通りにプロテオーム解析及びトランスクリプトーム解析を実施し、餌物質の特定及び餌生産の至近機構の解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

学会出張のための旅費、野外採集のための旅費、そして次年度のオミクス解析に向けた準備のための支出を年度末に予定していたが、新型コロナウィルス感染症対策の影響で計画の中止・延期を余儀なくされた。
今後、延期した予算執行計画をできるだけ迅速に実行したい。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [学会発表] フタホシコオロギのオスの求愛行動におけるfruitlessとtransformer2の役割2020

    • 著者名/発表者名
      池主格,宮崎智史
    • 学会等名
      第64回応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] クロナガアリの多雌創設で女王数が女王の生存率とブルード生産へ与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      小泉裕人・山口俊隆・宮崎智史
    • 学会等名
      第64回応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] トビイロケアリ女王の蟄居型創設に伴う飛翔筋の退縮と胸部消化管の肥大化2020

    • 著者名/発表者名
      栗原雄太,千葉雄大,田中寛海,宮崎智史
    • 学会等名
      第64回応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] 有翅女王と無翅女王を有するカドフシアリを対象としたRAD-seqによる集団遺伝学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎智史,山口勝司,重信秀治
    • 学会等名
      第64回応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] フタホシコオロギのオスの求愛行動における性決定遺伝子の役割2019

    • 著者名/発表者名
      池主格,宮崎智史
    • 学会等名
      関東昆虫学研究会第3回大会
  • [学会発表] トビイロケアリ女王の蟄居型創設に伴う胸部内部構造の変化2019

    • 著者名/発表者名
      栗原雄太,千葉雄大,田中寛海,宮崎智史
    • 学会等名
      関東昆虫学研究会第3回大会
  • [学会発表] ヤマトシロアリにおける性決定遺伝子の発現パターン2019

    • 著者名/発表者名
      前川清人,甲斐啓馬,宮崎智史,藤原克斗,林良信,重信秀治
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] RAD-seqを用いたカドフシアリの有翅女王と無翅女王における遺伝的差異の定量2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎智史,山口勝司,重信秀治
    • 学会等名
      日本進化学会第21回札幌大会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://ihsotasm.wixsite.com/myzklab

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公開日: 2021-01-27  

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