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2019 年度 実施状況報告書

ショウジョウバエにおける新規な求愛行動様式の獲得に関わる神経メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 19K16186
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 良弥  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00839409)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード求愛行動 / ショウジョウバエ / 行動の多様化
研究実績の概要

新規な行動様式の獲得は、新たなニッチの開拓や生殖隔離を介して、動物の種多様性の維持や促進に寄与している。しかし、行動を制御する仕組みの複雑さから、その獲得に関わる神経メカニズムの解明は進んでいない。
キイロショウジョウバエと同属のDrosophila subobscuraの雄は交尾の直前に消化管の内容物を吐き戻し、口移しで雌に与える。このような婚姻贈呈は同属他種には見られないため、D. subobscuraにおいて新規に獲得された求愛行動様式であると考えられている。本研究の目的は、婚姻贈呈を示すD. subobscuraを用いることで、新規な求愛行動様式の獲得をもたらす神経メカニズムを解明することである。
これまでに私たちは、D. subobscuraにおいて求愛行動を制御する約2000個の細胞からなる神経回路を特定している。この神経回路はfruitlessと呼ばれる性決定遺伝子が働いており、キイロショウジョウバエにも存在することが知られている。今年度、D. subobscuraの求愛行動を制御する約2000個の神経回路のうち婚姻贈呈に関連することが推測される神経細胞群を得ることができた。今後は得られた候補神経細胞群が婚姻贈呈を制御しているかを調べるために、神経活動の操作実験を行う予定である。その後、キイロショウジョウバエの相同神経細胞群と比較することで、婚姻贈呈の獲得をもたらす神経回路の種間変化を明らかにする。

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

婚姻贈呈に関わることが推測される候補神経細胞群を得ることに成功し、これらの候補神経細胞群が婚姻贈呈に関わっているかを検証するための遺伝学的手法の整備も完了したため。

今後の研究の推進方策

熱遺伝学的な手法を用いた神経活動の操作実験を行うことで、婚姻贈呈に関わるfruitless発現神経細胞群を同定する。その後、キイロショウジョウバエの知見と比較検討することで、婚姻贈呈の獲得をもたらす神経回路の種間変化を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

今年度予定していた行動観察実験を次年度に行うように計画を変更した。そのため、行動観察実験に必要な機器の購入も次年度に見合わせたため次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Behavioral Evolution of Drosophila: Unraveling the Circuit Basis2020

    • 著者名/発表者名
      Kosei Sato, Ryoya Tanaka, Yuki Ishikawa, and Daisuke Yamamoto.
    • 雑誌名

      Genes (Basel)

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3390/genes11020157

    • 査読あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの性決定遺伝子から迫る配偶行動の種特異性を生みだす神経機構2020

    • 著者名/発表者名
      田中 良弥・樋口智大・古波津創・佐藤 耕世・粟崎 健・山元 大輔
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会 自由集会 昆虫の多様な性差を生み出す遺伝的基盤
  • [学会発表] 深層学習を用いて明らかにするアサガオに住むショ ウジョウバエのテリトリー認識機構2020

    • 著者名/発表者名
      林 優人・田中 良弥・上川内 あづさ・石川 由希
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会
  • [学会発表] ショウジョウバエの種特異的な求愛行動を生み出す神経メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      田中良弥・樋口智大・古波津創・佐藤 耕世・粟崎 健・山元 大輔
    • 学会等名
      第42回日本神経科学学会 Neuro2019シンポジウム『種特異的神経回路の構築と作動原理の解明』
    • 招待講演
  • [学会発表] Drosophila subobscuraの婚姻贈呈をもたらす神経機構2019

    • 著者名/発表者名
      田中 良弥・樋口智大・古波津創・佐藤 耕世・粟崎 健・山元 大輔
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会2019年度大会公募シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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