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2011 Fiscal Year Research-status Report

トンボの体色変化・体色多型の分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 23780058
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

二橋 亮  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究員 (50549889)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
Keywordsトンボ / 体色変化 / 体色多型 / 色素 / 構造色
Research Abstract

トンボは主に視覚でお互いを認識するため、翅色や体色に著しい多様性が見られる。トンボの成虫における色彩変化や色彩多型については、生態学的、行動学的な視点から多くの研究が行われてきたが、具体的な色素や体色に関わる分子機構については、全く不明であった。平成23年度は、トンボの体色に関わる色素の同定、および構造色を生み出す微細構造の観察を主に行った。その結果、アキアカネやショウジョウトンボなど赤くなる種ではキサントマチンと脱炭酸型キサントマチンの2種類が主な色素であり、これら2種の色素の組み合わせが種間の色の違いと関連していることが確認された。赤い体色は雌雄やステージ間で異なるが、酸化還元電流の測定から、その違いは酸化還元状態の違いを反映しており、成熟♂のみ還元型が顕著に高いことが明らかになった。この結果は、動物の体色変化に関わるメカニズムとして過去に例のないものである。また、白~水色のシオカラトンボでは、♂が成熟するとWax状の物質を大量に分泌し、その微細構造に基づく構造色であることが確認された。さらに、♂♀で輝き方の異なるチョウトンボでは、透過型電子顕微鏡観察の結果、雌雄で多層膜干渉が異なっているためであることが明らかになった。一方で、カワトンボ属などで見られる橙色の翅色はメラニン系色素であることが示唆されたが、これらの種では翅色に加えて行動や免疫力にも違いがあることから、メラニン合成に関わる遺伝子が多面的に影響を及ぼす興味深い例であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成23年度は体色変化、体色多型を調べる手掛かりとなる色素の同定や構造色の仕組みを幅広く明らかにすることができた。当初は震災の影響で、多くの機械が使用できなかったが、基礎生物学研究所との共同研究により、この問題を克服することができた。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度の結果をふまえて、今年度は黄色などまだ明らかになっていない色素の同定をめざすとともに、体色多様性に関わる具体的な遺伝子の同定を目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成23年度に購入予定でったインキュベーターが、震災とそれに伴う節電対策の影響で購入できなかったため、その分の経費が約35万円繰り越しになった。平成24年度は当初の申請書の研究計画に比べ実際の交付額が45万円少ないため、当初の研究計画にあったように平成24年度に中心的に行う遺伝子解析用の費用に充てる予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] トンボの体色進化に関わる分子機構の解明に向けて2011

    • Author(s)
      二橋亮
    • Journal Title

      昆虫と自然

      Volume: 46(11) Pages: 19-22

  • [Journal Article] DNA解析から見た日本のトンボ再検討(1)2011

    • Author(s)
      二橋亮
    • Journal Title

      TOMBO

      Volume: 53 Pages: 59~66

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本未記録のPseudagrion australasiae Selysを神奈川県で採集 人為的移入の可能性の検討2011

    • Author(s)
      苅部治紀、二橋亮、小田島樹、小田島篤、小田島薫
    • Journal Title

      TOMBO

      Volume: 53 Pages: 103~106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ギンヤンマとリュウキュウギンヤンマの交雑個体を採集2011

    • Author(s)
      尾園暁、二橋亮、尾園亜美
    • Journal Title

      TOMBO

      Volume: 53 Pages: 107~110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スジボソギンヤンマを岡山県から初記録2011

    • Author(s)
      北山拓、二橋亮
    • Journal Title

      TOMBO

      Volume: 53 Pages: 111~112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 「共生と共進化」特集によせて2011

    • Author(s)
      二橋 亮、湯本貴和
    • Journal Title

      生物科学

      Volume: 63(1) Pages: 1~1

  • [Journal Article] Whole-mount in situ hybridization of sectioned tissues of species hybrids to detect cis-regulatory changes in gene expression pattern2011

    • Author(s)
      Futahashi, R.
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 771 Pages: 319~328

    • DOI

      10.1007/978-1-61779-228-1_19

  • [Presentation] DNAから見る日本のアカトンボ2012

    • Author(s)
      二橋亮
    • Organizer
      ミューズ・フェスタ2012(招待講演)
    • Place of Presentation
      生命の星・地球博物館(神奈川県)
    • Year and Date
      2012年3月17日
  • [Presentation] アカトンボ激減の様子「北陸における事例」2012

    • Author(s)
      二橋亮
    • Organizer
      ミューズ・フェスタ2012(招待講演)
    • Place of Presentation
      生命の星・地球博物館(神奈川県)
    • Year and Date
      2012年3月17日
  • [Presentation] トンボの体色・構造に関する最新の知見2012

    • Author(s)
      二橋亮
    • Organizer
      第14回バイオミメティクス研究会 プラス ミニ国際シンポジウム(招待講演)
    • Place of Presentation
      国立科学博物館(茨城県)
    • Year and Date
      2012年2月9日
  • [Presentation] 真夏の紫外線に耐えるトンボのメカニズム2012

    • Author(s)
      二橋亮、深津武馬
    • Organizer
      産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(茨城県)
    • Year and Date
      2012年1月31日
  • [Presentation] アカトンボの体色変化と体色多型2011

    • Author(s)
      二橋亮、深津武馬
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道)
    • Year and Date
      2011年9月21日
  • [Presentation] トンボにおける色彩多型の発生・進化機構2011

    • Author(s)
      二橋亮
    • Organizer
      日本学術会議公開シンポジウム 新時代の昆虫科学を拓く2(招待講演)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2011年7月16日
  • [Presentation] Evolution and development of color pattern diversity in dragonflies2011

    • Author(s)
      Futahashi, R., Fukatsu, T.
    • Organizer
      日本分子生物学会第34回年会(招待講演)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011年12月16日
  • [Presentation] 富山県におけるアカトンボの減少の実態 -30年の観察記録から-2011

    • Author(s)
      二橋亮
    • Organizer
      2011年度日本蜻蛉学会大会
    • Place of Presentation
      大阪市立自然史博物館(大阪府)
    • Year and Date
      2011年11月13日
  • [Presentation] Evolution and development of color patterns in dragonflies2011

    • Author(s)
      Futahashi, R., Fukatsu, T.
    • Organizer
      Sixth International Symposium on Molecular Insect Science
    • Place of Presentation
      NH Grand Hotel Krasnapolsky(オランダ)
    • Year and Date
      2011年10月4日

URL: 

Published: 2013-07-10  

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