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2022 年度 実施状況報告書

抵抗性メスの進化と乱婚メス出現の仕組みの解明と対策

研究課題

研究課題/領域番号 21K19116
研究機関岡山大学

研究代表者

宮竹 貴久  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (80332790)

研究分担者 安井 行雄  香川大学, 農学部, 准教授 (30325328)
日室 千尋  琉球大学, 農学部, 協力研究員 (60726016)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード不妊虫放飼法 / 外来生物 / 抵抗性 / 乱婚性 / モデル検証 / コクヌストモドキ / アリモドキゾウムシ / 対抗進化
研究実績の概要

当該年度は、確立したコクヌストモドキの不妊化技術を駆使して、以下の実験進化を実施した。不妊オス集団中に、不妊雄など雌にとってのハズレ雄が含まれる時、もし雌がそれを識別できるなら、雌はハズレ雄との交尾もしくはハズレ雄の精子を用いた受精を回避すると推測できる。一方で、雌がハズレ雄を識別できない場合には、多雄交尾を行う雌が繁殖失敗のリスクを低減し、適応度の減少を防ぐことができるため、雌の交尾頻度が上昇するかもしれない。本研究では、コクヌストモドキを用いて、放射線照射によって人工的に不妊化した雄を含ませた集団で当該年度は、新たに16世代に渡って累代飼育する実験進化の手法によって雌の進化的応答を調査した。その結果、処理系統の雌を1回目に正常の雄、2回目に不妊雄と交尾させたときの、雌の産んだ卵の孵化率と、対照系統の雌を1回目に正常の雄、2回目に不妊雄と交尾させたときの、雌の産んだ卵の孵化率との間に差は見られなかった。このことは、本種の雌は、不妊雄と同居させて世代を重ねた雌が不妊雄の精子を避けるように進化したことを示している。これは隠れた雌による実験的な進化を世界で初めて実証したのみにとどまらず、不妊化法においても野生雌が不妊雄の精子を選別する進化を引き起こす可能性を示唆しているため、不妊化法の応用においても重要な可能性を示唆したものである。また実験室で得られた進化実験の結果が、野外で実際に不妊化法が実施されてる現場でも同様の反応が見られるのかについて、今年度は喜界島の野生虫を入手する段取りを整えた。

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

進化実験を15世代にわたって実施したところ、今回の実験設定では不妊雄に抵抗性を持ったメスは進化せず、乱婚性の雌が進化した。さらに当初の計画以上に進展したことに、不妊雄と同居させたメスでは、交尾後の性選択(メスによる隠れた選択)も進化していることが実証された。今回の実験設定では、精子を選別するメスの能力ではなく、隠れた性選択の進化を支持する結果である。この結果が野外で実際に不妊雄放飼法が実施されていおるアリモドキゾウムシ等でも生じているか、実験を検討中である。

今後の研究の推進方策

不妊雄と同居させた実験区の雌の生活史形質に起きた間接反応について調査をすすめる。さらに実際に不妊化法が実施されている南西諸島のアリモドキゾウムシ個体群を入手し、不妊化法が続いている地域の野生雌では、隠れた性選択、乱婚性の進化等が生じているのか検証する。

次年度使用額が生じた理由

実験計画のうち野外調査等については、コロナのため当初執行を計画していた旅費等を前年度内に執行できなかった。コロナ禍が空けたため、フィールド調査などを使用計画に入れる。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] エクセター大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      エクセター大学
  • [雑誌論文] Mite dilemma: molting to acquire sexual maturity or not molting to ensure durability and dispersal ability in Phorytocarpais fimetorum (Parasitiformes; Gamasida; Parasitidae)2023

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 41 ページ: 177~184

    • DOI

      10.1007/s10164-023-00783-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Freezing or death feigning? Beetles selected for long death feigning showed different tactics against different predators2022

    • 著者名/発表者名
      Asakura Masaya、Matsumura Kentarou、Ishihara Ryo、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 12 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/ece3.8533

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of individual differences in the locomotor activity of assassin bugs on predator?prey interactions2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Ethology

      巻: 128 ページ: 395~401

    • DOI

      10.1111/eth.13272

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Artificial selections for death‐feigning behavior in beetles show correlated responses in amplitude of circadian rhythms, but the period of the rhythm does not2022

    • 著者名/発表者名
      Miyatake Takahisa、Abe Masato S.、Matsumura Kentarou、Yoshii Taishi
    • 雑誌名

      Ethology

      巻: 128 ページ: 453~460

    • DOI

      10.1111/eth.13279

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses to artificial selection for locomotor activity: A focus on death feigning in red flour beetle2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Sasaki Ken、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Evolutionary Biology

      巻: 35 ページ: 855~867

    • DOI

      10.1111/jeb.14012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in mating tactics performed by males of two local populations of the Japanese scorpionfly Panorpa japonica2022

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Ryo、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 40 ページ: 237~244

    • DOI

      10.1007/s10164-022-00753-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses to artificial selection of dispersal activity in the circadian rhythm of the red flour beetle Tribolium castaneum2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Abe Masato S.、Miyatake Takahisa
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 40 ページ: 285~290

    • DOI

      10.1007/s10164-022-00757-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Life‐history traits of the fairy shrimp <i>Branchinella kugenumaensis</i> are highly variable between neighboring rice paddies in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 ページ: 344~354

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12296

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary bet‐hedging reconsidered: What is the mean?variance trade‐off of fitness?2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 ページ: 406~420

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12303

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic link between mobility and sexual attractiveness in male Tribolium castaneum beetles2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Animal Behaviour

      巻: 188 ページ: 111~117

    • DOI

      10.1016/j.anbehav.2022.04.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The origination events of gametic sexual reproduction and anisogamy2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio、Hasegawa Eisuke
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 40 ページ: 273~284

    • DOI

      10.1007/s10164-022-00760-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The female Euscepes postfasciatus refractory period is induced by the male but length is determined by the female2022

    • 著者名/発表者名
      Himuro Chihiro、Honma Atsushi、Ikegawa Yusuke、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 142 ページ: 104427~104427

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2022.104427

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] First case of successful eradication of the sweet potato weevil, Cylas formicarius (Fabricius), using the sterile insect technique2022

    • 著者名/発表者名
      Himuro Chihiro、Kohama Tsuguo、Matsuyama Takashi、Sadoyama Yasutsune、Kawamura Futoshi、Honma Atsushi、Ikegawa Yusuke、Haraguchi Dai
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 ページ: 0267728

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0267728

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 性の進化の謎を解く:配偶子生殖と異型配偶子の進化に関する新仮説2022

    • 著者名/発表者名
      安井行雄・長谷川英祐
    • 学会等名
      日本動物行動学会
  • [学会発表] コクヌストモドキとオオツノコクヌストモドキの二種間の繁殖における相互作用の検証2022

    • 著者名/発表者名
      大西流偉, 松村健太郎, 安井行雄
    • 学会等名
      日本生態学会
  • [学会発表] 大量増殖環境下におけるアリモドキゾウムシの形質進化2022

    • 著者名/発表者名
      日室千尋、本間淳、池川雄亮、熊野了州
    • 学会等名
      第82回日本昆虫学会
  • [学会発表] ツヤケシオオゴミムシダマシのオス間闘争:敗者のリスク2022

    • 著者名/発表者名
      松浦輝尚、宮竹貴久
    • 学会等名
      日本動物行動学会
  • [学会発表] コクヌストモドキの繁殖形質に地理的変異は見られるか?2022

    • 著者名/発表者名
      松村健太郎、若林恭輔、宮竹貴久
    • 学会等名
      日本動物行動学会
  • [図書] 「死んだふり」で生きのびる2022

    • 著者名/発表者名
      宮竹 貴久
    • 総ページ数
      142
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      4000297147
  • [備考] リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/read0074488

  • [備考] 宮竹貴久website

    • URL

      https://sites.google.com/view/miyatake/home/publication

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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