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2015 年度 実績報告書

雌コオロギの配偶者選択行動を司る脳機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26650115
研究機関北海道大学

研究代表者

青沼 仁志  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20333643)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード昆虫 / 遺伝子導入 / 生体アミン / 行動発現 / 行動修飾 / 適応行動 / クロコオロギ
研究実績の概要

雌コオロギによる配偶者の選択行動から,行動の適応的な切り替えの神経生理機構を理解することを最終目標として研究に取り組んできた.雄の誘因歌と求愛歌は雌の配偶行動を誘発する.コオロギの配偶行動の誘発には,脳内アミンのはたらきが重要と考え,その修飾機能を任意に操作し配偶者選択の神経基盤を調べるために新奇遺伝子導入法の開発に取り組んだ.
そこで,組替え酵素(φC31 integrase)を用いた遺伝子導入コオロギの作成法の確立を目指した.まず,あらかじめφC31 integraseの組換え標的配列としてattP1-3xP3-EYFP-attP2 (複眼で黄緑色蛍光タンパク質EYFPを発現する遺伝子組み換え系統)を遺伝子導入した系統をpiggyBac transposonをもちいて作成していた.この系統を累代飼育・選抜し,繁殖力に優れた系統を8系統選抜した(attP系統).
次に,attP系統に対し受精卵・初期胚内で φC31 integrase による配列特異的組み替えが起こるかを検討した.attP1-3xP3-EYFP-attP2を置き換える配列としては,attB1-3xP3-mCherry-attB2配列を含むplasmid DNAを用いた.このplasmid DNAと共に野生型φC31 integrase mRNAもしくはcodon-optimized φC31 integraseをmRNAもしくはplasmid DNAの形で受精卵に顕微微量注入した.組替えが成功した個体ではattP-attB配列間の組替えにより3xP3-EYFP発現カセットが3xP3-mCherry発現カセットに置き換わり,複眼で赤色蛍光タンパク質mCherryを発現する個体が生じるはずであったが,いずれの条件でも組替えができなかった.この原因として外部からmRNAもしくはplasmid DNAの形でφC31 integraseを供給した場合,受精卵内で組替えに十分な量のφC31 integraseタンパク質が合成されなかったことが考えられるため,φC31 integraseを恒常的に発現する遺伝子導入コオロギの作成を試みた.現在,引き続き研究を進めるとともに,研究成果の公表に向けて準備をしている.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Changes in the levels of biogenic amines associated with aggressive behavior of queen in the social parasite ant Vollenhovia nipponica2016

    • 著者名/発表者名
      Ohkawara, K. and Aonuma H.
    • 雑誌名

      Insectes Sociaux

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00040-016-0461-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] クロコオロギの行動解析に向けた動画像計測手法2016

    • 著者名/発表者名
      高橋悟,奥田泰丈,川端邦明,青沼仁志,岩田健司,佐藤雄隆
    • 雑誌名

      信号処理

      巻: 20 ページ: 65-74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exposure to static electric fields leads to changes in biogenic amine levels in the brains of Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Newland P.L., al Ghamdi M., Sharkh S., Aonuma H. and Jackson C.W.
    • 雑誌名

      Proc. Roy. Soc. B.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.1198

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ヨトウガの性フェロモンに対する触角電位応答2015

    • 著者名/発表者名
      小林充,片岡崇,青沼仁志,柴田洋一
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 73 ページ: 179-185

    • 査読あり
  • [学会発表] 昆虫の社会行動にみられる自己と他者の非分離性2016

    • 著者名/発表者名
      青沼 仁志
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第28回自律分散シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-01-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Change in biogenic amine levels in the narrow-winged mantis Tenodera angustipennis caused by the parasitic horsehair worm Chordodes sp.2015

    • 著者名/発表者名
      F. Kimura, H. Aonuma, T. Sato and M. Sakura
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会 合同大会
    • 発表場所
      広島県広島市JMSアステールプラザ
    • 年月日
      2015-12-11 – 2015-12-13
  • [学会発表] Behavioral pattern of a follower bee during the honeybee dance communication2015

    • 著者名/発表者名
      R. Okada, H. Ikeno, T. Kimura, M. Ohashi, H. Aonuma and E. Ito
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会 合同大会
    • 発表場所
      広島県広島市JMSアステールプラザ
    • 年月日
      2015-12-11 – 2015-12-13
  • [学会発表] Octopaminergic system in the brain of the terrestrial slug Limax2015

    • 著者名/発表者名
      R. Matsuo, M. Tanaka, R. Fukata, S. Kobayashi, H. Aonuma and Y. Matsuo
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会 合同大会
    • 発表場所
      広島県広島市JMSアステールプラザ
    • 年月日
      2015-12-11 – 2015-12-11
  • [学会発表] 原始的な不完全昆虫脳で発現する最初期遺伝子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊 崇之、宇賀神 篤、青沼 仁志
    • 学会等名
      日本動物学会 第86回大会
    • 発表場所
      新潟県新潟市新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [学会発表] Neurogeneitcs in the field cricket Gryllus bimaculatus; a novel experimental approach to understand neural/molecular bases of instinctive behaviors of basal insects2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, U. Atsushi and H. Aonuma
    • 学会等名
      3th ISIN Symposium on the Neurobiology of Invertebrates
    • 発表場所
      Tihany, Hungary
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Sex-determination genes in the cricket brain - identification, expression and molecular evolution2015

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe and H. Aonuma
    • 学会等名
      13th ISIN Symposium on the Neurobiology of Invertebrates
    • 発表場所
      Tihany, Hungary
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 不完全変態昆虫脳で発現する性決定因子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊 崇之、青沼 仁志
    • 学会等名
      日本進化学会第17回東京大会
    • 発表場所
      東京都八王子市中央大学後楽園キャンパス
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
  • [学会発表] Cricket switches locomotion patterns from walking to swimming by evaluating reaction forces from the environment2015

    • 著者名/発表者名
      H. Aonuma, M. Goda, S. Kuroda, T. Kano, D. Owaki and A. Ishiguro
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
    • 発表場所
      MIT, USA
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫の個体間相互作用による攻撃性の変容メカニズムの理解2015

    • 著者名/発表者名
      青沼 仁志
    • 学会等名
      計測自動制御学会・分子ロボティクス研究会定例会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学理学部
    • 年月日
      2015-05-23
    • 招待講演
  • [図書] Memory Consolidation2015

    • 著者名/発表者名
      Aonuma H., Sakura M. and Kurabayasi D.
    • 総ページ数
      327
    • 出版者
      Nova Science Publisher

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公開日: 2017-01-06  

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