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2014 年度 実績報告書

ショウジョウバエ雌の生殖行動を制御する性的二型神経回路網

研究課題

研究課題/領域番号 24570081
研究機関北海道教育大学

研究代表者

木村 賢一  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80214873)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード昆虫 / 行動学 / 神経科学 / ショウジョウバエ / 生殖行動
研究実績の概要

ショウジョウバエ雌の中枢神経系において、dsx発現ニューロン群にdTRPA1を発現させ、強制的にニューロンを活性化させると、雌の生殖行動である産卵管突きだし反応および産卵が誘導されることが明らかになった。本年度、dsx発現ニューロン群の活性化により引き起こされる雌の生殖行動を詳細に観察したところ、誘導される行動には2つのタイプが存在することがわかった。一つは、交尾型産卵管伸展反応であり、もう一つは産卵型産卵管伸展反応である。この産卵型産卵管伸展反応には産卵が伴うこと明らかになった。そこで、dsx-Gal4系統にMARCM法を適用し、この2つの反応を誘導するdsx発現ニューロンの同定を再度検討した結果、性的二型を示すpC2lニューロンが雌の交尾型産卵管伸展を制御しており、雌特異的に存在するpMN2ニューロンが産卵型産卵管伸展および産卵を制御していることが明らかになった。また、雄に存在するpC2l相同ニューロンの役割を明らかにするために、MARCM法により一部のdsx発現ニューロンを活性化させ、雄で誘導される行動を調査した。その結果、雄のpC2lニューロンも交尾行動の誘導に関与することが示され、雌雄の性的二型ニューロンがそれぞれの交尾行動の一端を担っていることが明らかになった。
雌生殖行動を制御する神経回路網の動作機構を明らかにするために、ドーパミン作動性ニューロン群に注目した。ドーパミン作動性ニューロン群にdTRPA1を発現させ活性化させると、雌の産卵姿勢行動が誘発されることを見いだした。ドーパミン作動性ニューロンをMARCM法により選択的にGFP標識し、投射パターンから同定した。その結果、dsx発現ニューロン自身はドーパミンを発現していないことが確認された。ドーパミン作動性ニューロンのどのニューロンが雌の生殖行動を誘発しているのかについては、今後の課題として残された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] From the back or front: the courtship position is a matter of smell and sight in Drosophila melanogaster males.2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kimura, Chiaki Sato, Kana Yamamoto, Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurogenetics

      巻: 29 ページ: 18-22

    • DOI

      10.3109/01677063.2014.968278

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drosophila ovipositor extension in mating behavior and egg deposition involves distinct sets of brain interneurons2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kimura, Chiaki Sato, Masayuki Koganezawa, Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生殖行動の誘発に関連するpale発現ニューロンの同定2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤千晶、山元大輔、木村賢一
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      仙台(東北大学)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] doublesex-expressing neurons controlling female reproductive behavior in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kimura, Chiaki Sato, Masayuki Koganezawa and Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      11th International Congress of Neuroethology and 36th Annual Meeting of The Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center (Sapporo)
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-08-01

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公開日: 2016-06-01  

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