2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H02483
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
岩淵 喜久男 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00203399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 仁 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957)
佐藤 令一 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30235428)
松浦 健二 京都大学, 農学研究科, 教授 (40379821)
天竺桂 弘子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (80434190)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 社会性昆虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多胚性寄生蜂の外敵防御には、兵隊幼虫と液性排除因子が使われ、その機能には性的差異が存在する。本研究では、その分子機構と進化のしくみを明らかにすることを目的とする。本年度は、1.液性排除因子の解析,2.多胚性寄生蜂の遺伝子情報解析ならびに環境要因による兵隊幼虫増員解析、3.雌雄協同の意味、について検討をおこなった。
液性因子の解析では、雄寄生寄主体液について化学的性状を調べた。当初の計画に加え、これまで１週間を要した生物検定に変え、わずか１時間で完了する検定法を確立し、硫安沈殿法、HPLC等の分析により排除因子を含む画分を特定した。
雌雄の胚子期における発現変動遺伝子の差異についてRNAseq解析をおこなった。3齢の雄寄生寄主と雌寄生寄主より多胚を摘出し、RNA精製の後，トランスクリプトーム解析を行った。ゲノムとアノテーションはGenome Projectで公開されているアメリカ系統のものを参照した。その結果，雌雄で発現変動していた遺伝子4167個のうち，雄サンプル群で特異的に発現している遺伝子が19個，雌のサンプル群で特異的発現している遺伝子は11個確認された。これら遺伝子の多くは機能未知のタンパク質がコードされており，液性排除因子と兵隊幼虫における性特異性に係る遺伝子が含まれている可能性が考えられた。環境要因による兵隊幼虫の増員では、高温刺激が雌の兵隊幼虫増員に関わっていることが示され、兵隊幼虫の増員は広く環境ストレスによって誘導されることが示唆された。
多胚性寄生蜂は、１個の寄主卵に１－２個産卵するが、野外では雌雄２卵由来の多胚を含むmixed-brood の割合が70%もある。その意味について検討した結果、雌雄の防御機能の利点を協同的に補足する効果が期待されることが明確になり、また、そのコストも小さいことが実験的に示された。これらの結果の一部については現在、論文投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNAseq等、遺伝情報の解析、ならびに兵隊幼虫の増員の課題は予定通り順調に進んでいる。液性排除因子の解析についても、生物検定法の改良により効率化を図ることができるなど、全体としておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
液性排除因子の解析を本年度に引き続き行うとともに、培養胚子生産物の培地分泌物の解析、RNAseqによる雌雄胚子の遺伝子発現の差異など、当初の計画に沿って多面的アプローチで進める。
兵隊幼虫における性的差異の解析では、複数系統の胚を用いたRNAseqによる遺伝子発現比較解析を、発生解析と合わせておこなう。また、性決定遺伝子、生殖細胞決定遺伝子等、発生上の性的差異に関わる可能性のある遺伝子について、発現動態等を比較解析するとともに、性的差異のある防御機構についての数理解析を引き続きおこなう。
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