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2016 年度 実績報告書

利己的遺伝子型個体のシロアリ初期コロニーへの導入を用いた社会性進化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 26440230
研究機関茨城大学

研究代表者

北出 理  茨城大学, 理学部, 教授 (80302321)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードシロアリ / 利己的個体 / 単為生殖 / コロニー融合 / ソルジャー
研究実績の概要

本年度を含む研究期間で以下の成果が得られた。
(1)有翅虫♂♀に創設させた有性生殖初期コロニーと、♀♀ペア創設の利己的個体を含む単為生殖初期コロニーの特性を比較したところ、後者の生存率とコロニーサイズは前者より有意に小さかった。ニンフ・ニンフ型生殖虫は単為生殖コロニーでだけ生じ、カスト決定遺伝モデルと合致した。通常コロニーと単為生殖コロニーを相互作用させる実験の結果、8組でコロニーの完全な融合が生じた。融合しなかった場合、7組ではコロニー間闘争で単為生殖コロニー側が死滅した。9組では一部の子個体が相手コロニーに取り込まれた。以上の実験結果は、単為生殖コロニーの生存率が非常に低く、このため単為生殖する成熟コロニーが野外で観察されない事を示唆する。単為生殖で生じたニンフ遺伝子型個体は生殖虫に分化し、コロニー内で対立を起こすが、有性生殖コロニーではそれが抑制されると考えられる。
(2) ヤマトシロアリの初期コロニーを祖先シロアリのモデルに用い、激しいコロニー間競争下で、初期社会性進化の重要な段階である①コロニーサイズの増加と、②専業ソルジャーの出現がコロニーの適応度に与える影響を検討した。統計解析からともに大きな効果があることが初めて示された。
(3) ヤマトシロアリで初期コロニーの融合実験を行った結果、血縁関係の影響(元々のペアに血縁がなく、相手コロニーの異性と血縁がある場合に融合率・生存率とも高い)がミゾガシラシロアリ科ではじめて示された。カンモンシロアリでは融合率はコロニーの血縁関係に依らず高かった。また、ヤマトシロアリの有翅虫が同巣由来の近親交配初期コロニーと、異巣由来の外交配初期コロニーの特性を比較する実験を行った結果、ペアの血縁関係による明確な差は見られなかった。
(4) オオシロアリのコロニーの遺伝解析から、本種が多巣性であり、コロニー融合も起こすことを明らかにした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Male-specific molecular genetic markers in the Japanese subterranean termite Reticulitermes speratus.2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, Y., Oguchi, K., Yamaguchi, K., Kitade, O. Maekawa, K. Miura, T. Shigenobu, S.
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00040-017-0553-z

    • 査読あり
  • [学会発表] ヤマトシロアリの有性・単為生殖初期コロニー間の相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      北出理, 矢吹健太
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] オオシロアリの野外コロニーの遺伝構造とソルジャーサイズ2017

    • 著者名/発表者名
      神尾裕介, 林良信, 三浦徹, 北出理
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] Interaction between sexual and parthenogenetic incipient colonies of Reticulitermes speratus2016

    • 著者名/発表者名
      Kitade, O., Yabuki, K.
    • 学会等名
      11th Conference of Pacific Rim Termite Research Group
    • 発表場所
      Empark Grand Hotel (Kunming, China)
    • 年月日
      2016-04-18 – 2016-04-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity and evolution of symbiotic protist communites in termites especially focused on genus Reticulitermes2016

    • 著者名/発表者名
      Kitade, O.
    • 学会等名
      11th Conference of Pacific Rim Termite Research Group
    • 発表場所
      Empark Grand Hotel (Kunming, China)
    • 年月日
      2016-04-18 – 2016-04-19
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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