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2014 年度 実績報告書

シロアリの初期巣における兵隊の分化機構

研究課題

研究課題/領域番号 24570022
研究機関富山大学

研究代表者

前川 清人  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (20345557)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード社会性昆虫 / 発生・分化 / 兵隊カースト / RNA-seq
研究実績の概要

防衛のための高度に特殊化した兵隊の存在は,社会性昆虫のシロアリが持つ大きな特徴である。兵隊分化は,職蟻の幼若ホルモン(JH)量の上昇に応じて起こるが,JH量の変動をもたらす調節因子の実体は未だ不明である。また,職蟻へのJH投与による人為的な分化誘導解析から,兵隊分化時の個体の生理状態が種間で大きく異なる可能性も示されている。そこで本研究は,自然条件下の兵隊分化に伴う生理変化を検出する為,種を問わず兵隊分化がほぼ同じタイミングで起こる創設直後のコロニーに注目する。昨年度に引き続き,大型で飼育が容易なネバダオオシロアリの初期コロニーで特定された候補因子(リポカリン様タンパク質)の解析を進めた。タンパク質の局在を調べるために,特異的な抗体を作製して免疫組織染色を行ったところ,巣内で最初に3齢に脱皮した個体(予定兵隊)の腹部で特異的なシグナルが検出された。さらに,液体クロマトグラフによる定量の結果,予定兵隊の脳内のドーパミン量は他の同齢個体よりも高いことが示され,リポカリン様タンパク質の発現レベルの上昇とも関係する可能性が得られた。以上の成果は,平成27年度中に取り纏めて論文発表する予定である。また本年度は,本種や他種(ヤマトシロアリ)におけるJHの作用に関する解析も行った。どちらの種においても,JHは兵隊分化を促す中枢因子であると同時に,個体の各部位でのJHシグナル伝達経路の活性化を介して,生殖腺の発達を制御する重要因子であることが明瞭に示された。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第10回国際JH会議,第17回国際社会性昆虫学会,第85回日本動物学会,第59回日本応用動物昆虫学会,平成26年度日本動物学会中部支部大会(最優秀学生発表賞受賞)にて発表した。

研究成果

(15件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 学会発表 備考

  • [雑誌論文] High juvenile hormone titer and abdominal activation of the JH signaling may induce reproduction of termite neotenics.2015

    • 著者名/発表者名
      Saiki R, Gotoh H, Toga K, Miura T & Maekawa K
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 24 ページ: in press

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.1111/imb.12169
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Presoldier differentiation of Australian termite species induced by juvenile hormone analogs.2014

    • 著者名/発表者名
      Maekawa K, Hayashi Y, Lee T & Lo N
    • 雑誌名

      Austral Entomology

      巻: 53 ページ: 138-143

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.1111/aen.12060
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intracolonial genetic variation affects reproductive skew and colony productivity during colony foundation in a parthenogenetic termite.2014

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki S, Yoshimura M, Saiki R, Hayashi Y, Kitade O, Tsuji K & Maekawa K
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 14 ページ: 177

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.1186/s12862-014-0177-0
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reproductive soldier-like individuals induced by juvenile hormone analog treatment in Zootermopsis nevadensis (Isoptera, Archotermopsidae).2014

    • 著者名/発表者名
      Saiki R, Yaguchi H, Hashimoto Y, Kawamura S & Maekawa K
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 31 ページ: 573-581

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.2108/zs140083
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gene expression and molecular phylogenetic analyses of beta-glucosidase in the termite Reticulitermes speratus (Isoptera: Rhinotermitidae).2014

    • 著者名/発表者名
      Shimada K & Maekawa K
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 65 ページ: 63-69

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.1016/j.jinsphys.2014.05.006
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Social interactions affecting caste development through physiological actions in termites.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe D, Gotoh H, Miura T & Maekawa K
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 5 ページ: 127

    • DOI
      http://dx.doi.org/10.3389/fphys.2014.00127
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ネバダオオシロアリの兵隊における生殖腺発達の調節機構.2015

    • 著者名/発表者名
      河村聡一郎,齊木亮太,矢口甫,前川清人
    • 学会等名
      第59回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [学会発表] ネバダオオシロアリの兵隊分化におけるホルモン受容体遺伝子の機能解析.2015

    • 著者名/発表者名
      増岡裕大,前川清人
    • 学会等名
      第59回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [学会発表] ドーパミンはネバダオオシロアリの職蟻の行動を制御することで兵隊分化に影響を及ぼす.2014

    • 著者名/発表者名
      井上享也,矢口甫,佐々木謙,前川清人
    • 学会等名
      平成26年度日本動物学会中部支部大会
    • 発表場所
      のと勤労者プラザ
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [学会発表] ネバダオオシロアリの兵隊分化における生体アミンの機能解析.2014

    • 著者名/発表者名
      井上享也,矢口甫,佐々木謙,前川清人
    • 学会等名
      第85回日本動物学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] Sociogenomic studies on soldier differentiation in damp-wood termites.2014

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi H, Shigenobu S & Maekawa K
    • 学会等名
      The 17th Congress of International Union for the Study of Social Insects
    • 発表場所
      Cairns Convention Centre, Cairns, Australia
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-15
  • [学会発表] Gonad developments of reproductive soldier-like individuals induced by JH analog treatment in Zootermopsis nevadensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamura S, Saiki R, Yaguchi H, Hashimoto Y & Maekawa K
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Juvenile Hormones
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [学会発表] JH-related gene expression patterns during soldier differentiation in the termite Zootermopsis nevadensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi H & Maekawa K
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Juvenile Hormones
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [学会発表] Knockdown of the JH receptor gene during soldier differentiation inhibited the weapon formation in the termite Zootermopsis nevadensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Y & Maekawa K
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Juvenile Hormones
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [備考] Research Topics XIII.

    • URL
      http://www.sci.u-toyama.ac.jp/bio/maekawa-lab/research13.html

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公開日: 2016-06-01  

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