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2014 年度 実績報告書

アゲハ類における精子間競争-無核精子最後の戦い-

研究課題

研究課題/領域番号 24570019
研究機関筑波大学

研究代表者

渡邉 守  筑波大学, 生命環境系, 教授 (80167171)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード無核精子 / 有核精子 / 精子移動 / 精包 / 精子活性 / 受精嚢 / 単婚制 / ジャコウアゲハ
研究実績の概要

鱗翅目昆虫の雄は有核精子と無核精子という2種類の精子を生産する。前者は通常の精子であるのに対し、後者は授精能力を欠くため、配偶子として機能しない。しかし、雄が雌に注入する精子の8割近くを無核精子が占めるため、無核精子は雄の繁殖成功度を高めるうえで、特異的な役割をもつと想定されてきた。これらの精子は、交尾の際、精包というカプセルに入れられて、雌の交尾嚢に注入される。交尾後まもなく、両型の精子は交尾嚢を出て、受精のための精子貯蔵器官である受精嚢に移動していく。この現象の説明として、受精嚢内の無核精子が雌の再交尾を抑制するという「cheap filler仮説」が有力視されている。
平成26年度は、受精嚢に到達した精子の運動活性の観察に重点を置いた。cheap filler仮説は、受精嚢内の無核精子が有核精子と同等の運動活性を示すことで、充分な量の有核精子が受精嚢に存在すると雌に誤認識させ、雌の再交尾を抑制するという機構を想定している。したがって、この仮説が成立するには、無核精子が受精嚢に到達し、受精嚢内で無核精子が高い運動活性を維持できていなければならない。
これまでに行なった無核精子の活性の研究は、多回交尾制の種(ナミアゲハとクロアゲハ)が対象だったので、本年度は、主として単婚制の種における無核精子の活性を調べた。即ち、アオジャコウアゲハとジャコウアゲハについて、無核精子の雌体内での動態を明らかにした後、ジャコウアゲハの雌体内における精子の活性を調べ、無核精子の役割の解明を試みたのである。その結果、受精嚢へ移動して1週間、有核精子の活性は衰えなかったものの、無核精子の活性は消滅することがわかった。したがって、単婚制の種の場合、無核精子の最後の役割として、婚姻贈呈や有核精子移動補助という従来の説の可能性が高いといえよう。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Alternative ejaculate allocation tactics in relation to male mating history of the swallowtail butterfly, Papilio xuthus L. (Lepidoptera; Papilionidae)2015

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, N. & M. Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Research on the Lepidoptera

      巻: 48 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimates of female lifetime fecundity and changes in the number and types of sperm stored with age and time since mating in the monandrous swallowtail butterfly, Battus philenor, in the Arizona desert2015

    • 著者名/発表者名
      Konagaya, T., N. Mutoh, M. Suzuki, R. L. Rutowski & M. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 50 ページ: in press

    • DOI

      DOI 10.1007/s13355-015-0336-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adaptive significance of the mating of autumn-morph females with non-overwintering summer-morph males in the Japanese common grass yellow, Eurema mandarina (Lepidoptera: Pieridae)2015

    • 著者名/発表者名
      Konagaya, T. & M. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 50 ページ: 41-47

    • DOI

      DOI 10.1007/s13355-014-0300-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 成虫越冬するキタキチョウ秋型雌の交尾戦略2015

    • 著者名/発表者名
      小長谷達郎・渡辺 守
    • 学会等名
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      山形大学、山形
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [学会発表] ジャコウアゲハの雌体内における注入精子の動態と活性2015

    • 著者名/発表者名
      井戸川直人・小長谷達郎・渡辺 守
    • 学会等名
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      山形大学、山形
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [学会発表] 成虫越冬するキタキチョウの秋型雌をめぐる夏型雄と秋型雄の移動戦略2015

    • 著者名/発表者名
      小長谷達郎・渡辺 守
    • 学会等名
      第62回日本生態学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2015-03-19
  • [学会発表] アリゾナ砂漠における単婚制のアオジャコウアゲハの雌の卵生産と保有精子数2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木瑞穂・小長谷達郎・武藤直樹・渡辺 守
    • 学会等名
      第33回日本動物行動学会大会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎
    • 年月日
      2014-11-02
  • [学会発表] 単婚性のジャコウアゲハにおける精子注入数と雌体内での精子動態2014

    • 著者名/発表者名
      小長谷達郎・井戸川直人・渡辺 守
    • 学会等名
      第33回日本動物行動学会大会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] Adaptive significance of pre-overwinter copulation in females with non-overwinter males in the Japanese common grass yellow, Eurema mandarina2014

    • 著者名/発表者名
      Konagaya, T. & M. Watanabe
    • 学会等名
      7th International Conference on the Biology of Butterflies
    • 発表場所
      Turku, Finland
    • 年月日
      2014-08-13
  • [図書] Sperm Competition in Butterflies2016

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Watanabe
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-06-01  

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