2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of termite aggregation pheromone and the action/reception mechanisms
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18J00399
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三高 雄希 京都工芸繊維大学, 産学公連携推進センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 社会性昆虫 / シロアリ / 化学コミュニケーション / 集合フェロモン / 誘引 / 拘束 / GC-MS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロアリは餌である朽木の内部で、たとえ王と女王が不在でもワーカーどうし集合している。このことからワーカーは集合フェロモンを用いていることが予想されるが、これまで社会性昆虫でワーカーの集合フェロモンを同定した例は無かった。本研究では、日本に広く分布するヤマトシロアリの集合行動に着目し、本種の集合フェロモンを同定し、その受容機構を解明することを目的とする。
昨年度の研究によって、ヤマトシロアリの集合フェロモンは6種類の成分から成ることが明らかとなった。本年度に行なった実験により、6成分で唯一明らかな揮発性を示す化合物が単体でも弱い誘引活性を示すことが判明し、誘引効果の持続にはその他5種類の化合物も併せて必要であることが明らかとなった。そこで、6種類全て混ぜた場合の拘束活性の持続時間を調べた結果、フェロモン成分の濃度が低い場合も濃い場合も、5分後の時点でワーカーは誘引され、さらに集合率が時間とともに上昇する傾向も見られた。よって、ワーカーを誘引し長時間拘束するには6種類の化合物を全て混合することが望ましいと考えられた。本研究成果は、シロアリ誘引剤として特許出願され、論文も2020年度に掲載予定である。
上記以外にも、この集合フェロモンは王と女王と兵蟻に対しては誘引効果を示さないことが判明した。このことから、王、女王、兵蟻の集合には別のフェロモンが関与していることが示唆された。
さらに、ヤマトシロアリと近縁なイエシロアリの集合フェロモン成分の探索も行なった。ワーカー抽出液を分画し各分画液の誘引活性を調べた結果、微極性画分において高い誘引活性が見られた。GC-MS分析の結果、ヤマトシロアリの集合フェロモン成分とは異なる成分が集合フェロモンとして機能することが強く示唆された。
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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
当初の計画通り、ヤマトシロアリのワーカーの分泌する集合フェロモンが、ワーカー以外のカーストにも作用するか否かを試験し、またヤマトシロアリの近縁種のイエシロアリにおいても、ワーカーの集合フェロモン成分の分析を進めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、引き続きイエシロアリの集合フェロモン成分の同定を行う他、ヤマトシロアリの集合フェロモンの生産量が餌資源の質と関係するかどうかの調査も行う。さらに、ヤマトシロアリにおけるフェロモンを受容する化学受容体の特定も行う。当初の計画ではRNAiを用いて本種の化学受容体をノックダウンする予定だったが、「アフリカツメガエルの卵母細胞で化学受容体を強制発現させ、その卵母細胞にヤマトシロアリでこれまでに同定されているフェロモンの各成分を暴露して活動電位が発生するかどうか」を調べる方法に変更する。この方法の方がRNAiよりも直接的、かつ確実に化学受容体の機能解析が可能であることが見込まれるためである。現在、卵母細胞に注入するベクターを設計中である。
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