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2014 年度 実施状況報告書

プラナリア生殖様式転換機構の概年リズムを司る因子を探る

研究課題

研究課題/領域番号 26440180
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松本 緑  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00211574)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードプラナリア / 無性生殖 / 有性生殖 / 概年リズム
研究実績の概要

季節変化に応じて無性生殖と有性生殖を転換する生物が広く知られている。申請者は、プラナリアを用いて無性個体を実験的に有性個体に転換させる系を確立し、個体における有性生殖転換能・生殖細胞分化能について研究を進めてきた。
本課題では、環境と個体の関係に着目する。自然界で起こる生殖様式転換現象の解明を目指して、野外個体の定点観察により生殖様式の周年変化を観察し、生殖様式を転換する系統を確立する。この系統を用いて、実験室条件下で日周期と温度が環境要因となるか否かを明らかにする。概年リズムの特長である自律振動性・温度補償性について検討し、生殖様式転換が概年リズムを示すか否かを明らかにする。また、環境要因により最初期に発現される遺伝子を RNAseq により探索することを目指す。
本年度は、沖縄地方の扁形動物の生態に詳しい研究協力者の協力を受け、 1年を通して(4,5, 6, 9,10,11月)沖縄県宜野湾市大山の田芋畑、国頭郡金武町大川にて採集した。研究室にて採集個体を飼育し、生殖様式を組織切片の作製により調べ、その周年変化を記録している。周年変化の記録は現在も進行中である。
採集した個体から実験室飼育条件下でも季節に依存して、無性から有性または有性から無性に転換する個体を選択した。この個体を元に、得られた個体を切断・再生により個体数をふやし「生殖様式転換系統」として確立した。
現在、この新規系統を光周期と温度周期を変化させ、それに伴う、生殖様式転換の観察を継続している。

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

本年度は、沖縄地方の扁形動物の生態に詳しい研究協力者の協力を受け、 1年を通して(4,5, 6, 9,10,11月)沖縄県宜野湾市大山の田芋畑、国頭郡金武町大川にて採集した。研究室にて採集個体を飼育し、生殖様式を組織切片の作製により調べ、その周年変化を記録した。
採集した個体から季節に依存して、無性から有性または有性から無性に転換する個体を選択した。この個体を元に、得られた個体を切断・再生により個体数をふやし「生殖様式転換系統」として確立した。
現在、この新規系統を光周期と温度周期を変化させ、それに伴う、生殖様式転換の観察した。
予備実験として無性生殖状態の夏の転換系統を冬条件(10L14D,15℃)20匹、コントロール(24D,20℃)10匹で飼育した。これらの個体の観察により、冬条件では速やかに有性生殖に転換するが、コントロール個体でも2ヶ月後には有性生殖に転換する傾向がみられた。

今後の研究の推進方策

前年度は1年を通して(4,5, 6, 9,10,11月)沖縄県宜野湾市大山の田芋畑、国頭郡金武町大川にて採集した個体を研究室内で飼育し、その生殖様式を組織切片の作製により調べ、その周年変化を記録・継続する。
確立した「転換系統」を切断・再生により個体数をふやしとして光周期と温度周期を変化させ飼育する。
予備実験では無性生殖状態の夏の転換系統を冬条件では、速やかに有性生殖に転換したので、さらに観察を継続するとともに、夏条件での予備実験、および、冬・夏条件での本実験の準備を進め、環境要因による生殖様式への効果を調べる。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、自然界からの採集と系統作製に力を入れることにし、安価な小型の飼育制御装置を購入する予定であったが、既存の装置の組み合わせにより実験が可能なことがわかったので、購入する必要がなくなったため。

次年度使用額の使用計画

平成27年度における物品費および日本動物学会などで発表するための旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 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 (4件)

  • [雑誌論文] Planarian D-amino acid oxidase is involved in ovarian development during sexual induction.2014

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Maezawa, Hiroyuki Tanaka, Haruka Nakagawa, Mizuki Ono, Manabu Aoki, Midori Matsumoto, Tetsuo Ishida, Kihachiro Horiike, Kazuya Kobayashi
    • 雑誌名

      Mechanisms of Development

      巻: 132 ページ: 69-78

    • DOI

      10.1016/j.mod.2013.12.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DrRad51 is required for chiasmata formation in meiosis recombination but not in mitotic recombination in triploid planarians.2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction & Development

      巻: 81 ページ: 409-421

    • DOI

      10.1002/mrd.22308

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Triploid planarian reproduces truly bisexually with euploid gametes produced through a different meiotic system between sex.2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Hanae Nodono, Midori Matsumoto
    • 雑誌名

      Chromosoma

      巻: 123 ページ: 265-272

    • DOI

      10.1007/s00412-013-0449-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プラナリア生殖細胞分化に伴うDEAD-Box遺伝子の発現2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤里茶・松本緑
    • 学会等名
      日本動物学会第67会関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学先端生命医科学センター(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-03-14
  • [学会発表] プラナリアの生殖細胞形成におけるPiwiタンパク質の局在と機能2014

    • 著者名/発表者名
      紀本 千明・松本 緑
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] Comprehensive screening of peptide hormones that induce planarian sexualization2014

    • 著者名/発表者名
      Sota Takagi , Yuki Kouda , Hanae Nodono , Yoshimasa Aoto, Yoshitake, Kazutoshi , Gojyobori, Takashi , Kengo Sato, Yasubumi Sakakibara, Midori Matsumoto
    • 学会等名
      The first Asian PlanNet meeting in Hong Kong
    • 発表場所
      Hong Kong大学(中国)
    • 年月日
      2014-05-07 – 2014-05-09
  • [学会発表] Sexual reproduction and meiosis in the triploid planarian Dugesia ryukyuensis2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Chinone, Midori Matsumoto
    • 学会等名
      The first Asian PlanNet meeting in Hong Kong
    • 発表場所
      Hong Kong大学(中国)
    • 年月日
      2014-05-07 – 2014-05-09

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公開日: 2016-05-27  

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