2017 Fiscal Year Research-status Report
シロアリの交雑がもたらす共生微生物群集の置換の過程と宿主に及ぼす影響の解析
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17K07555
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
北出 理 茨城大学, 理学部, 教授 (80302321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 悟子 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80342830)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 共生 / 原生生物 / 共種分化 / 社会性昆虫 / 群集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本列島のヤマトシロアリ属について、原生生物組成調査を行った。鹿児島県奄美大島と徳之島でアマミシロアリ、沖縄県の沖縄島、久米島、北部宮古列島（宮古島・伊良部島・下地島・池間島）でオキナワシロアリ、与那国島でキアシシロアリR. flaviceps、多良間島と石垣島でヤエヤマシロアリR. yaeyamanusを採集し、宿主の腸内容物の鍍銀染色標本を作成した。さらに1コロニーあたり5個体の宿主腸内容物の観察から原生生物の種組成と宿主個体間の変異を調査した結果、基本的に種特異的な組成となっていることを確認した。また、オキナワシロアリの5コロニーについて、雌雄間で組成の差を検討し、無作為化検定によって個体数の雌雄差を検討したが、有意な差はみられなかった。さらにコロニーにの一部については、SSUrRNA 遺伝子の網羅的配列解析のためのDNA抽出を行った。
また、ヤマトシロアリ属5種について、Teranympha属の共生原生生物の細胞からSSUrRNA遺伝子の配列を取得して系統解析を行った。また、Trichonympha 属について全ゲノム増幅の条件を検討し、同様の系統解析を行うための予備的実験を行った。
さらに、シロアリの交雑に伴う原生生物の組成変化のモニタリング実験を行うため、山口県でカンモンシロアリ、茨城県でヤマトシロアリの有翅虫を採集し、異種の雌雄ペアを多数作成したが、非常に死亡率が高かったため、交雑実験は次年度に再度やり直すこととした。また、腸内の共生微生物が宿主シロアリに与える影響を探るため、高圧酸素による原生生物の除去の条件検討を行った。
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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
当初の計画で予定していた、シロアリの交雑実験と腸内原生生物組成の経時変化のモニタリングを、今年度は初期コロニーの死亡率が予想以上に高かったために実施できなかった。ただし、琉球列島の原生生物組成の調査に実施計画の重点を移して一部計画の前倒しも行い、交雑実験は次年度以降に行う事としたため、研究計画全体としては概ね予定の通り進めることができていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、以下のような方針で研究を進める。
(1) 南西諸島の未調査の地域についてヤマトシロアリ属の採集を継続し、原生生物の標本作製、組成調査、腸内容物のDNA抽出を進める。Trichonympha agilisを対象に、原生生物の釣り出しとゲノム増幅、SSUrRNA配列の取得と系統解析を行う。さらに、抽出したDNAからSSUrRNA遺伝子配列の一部を対象とした網羅的配列取得を行う。さらに、近年の研究の情勢と実験技術の進展を考慮し、シロアリの種・個体群間の系統関係をより高精度に推定するため、当初の計画を変更してRAD-seq解析もしくはMIG-seq解析を用いて宿主種・個体群間の系統解析を行う。どちらの手法を用いるかは 試料から取得できるDNA量により決定する。
(2) シロアリの交雑に伴う原生生物の組成変化のモニタリング実験を実施する。山口県でカンモンシロアリ、茨城県でヤマトシロアリの有翅虫を採集し、これを交雑させたコロニーを作成する。一定期間おきに原生生物を顕微鏡下で血球計算盤で計数することで組成変化を確認する。同時に一部の個体について腸内容物のDNAを抽出する。当初の研究計画を変更し、血球計算盤による計数を中心に行い、網羅的配列取得による解析は翌年度に実施する。
(3) 酸素による原生生物の除去条件を決定し、除去がシロアリに与える影響を調べる実験を行う。また腸内微生物の移植実験を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度、当初計画ではヤマトシロアリとカンモンシロアリの雑種を作成し、腸内の微生物組成の経時変化をSSUrRNA遺伝子の部分配列の網羅的取得によってモニターする予定であったが、雑種コロニーの死亡率が予想以上に高かったため、この実験を次年度以降実施する事とした。これと関連して、南西諸島のヤマトシロアリ属の原生生物組成調査に予定よりも重点をおいて研究を進めた。主として遺伝子実験用の物品費と塩基配列取得実験の委託料が今年度かからなかったことにより、次年度使用額が発生した。
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