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腸内細菌によるミツバチ脳機能の制御機構の解明および飼育保全への応用

肠道细菌控制蜜蜂脑功能机制的阐明及其在繁殖保护中的应用

基本信息

批准号：
20J01550
负责人：
末次翔太
金额：
$ 3.33万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01550/
关键词：
ミツバチ腸内細菌叢脳腸相関セイヨウミツバチ感覚応答

项目摘要

近年、動物の脳機能が腸内細菌に影響されることが明らかになりつつある。しかし、いかなる腸内細菌の組み合わせがいかなる脳機能を制御するかは十分に分かっていない。本研究は、腸内細菌の組み合わせを操作した「人工編成動物」を作出できるミツバチを研究対象として、「ミツバチの腸内細菌叢に優占する5種の腸内細菌のいかなる組み合わせが、ミツバチのいかなる行動能力に影響するか」、そして「いかなる脳分子基盤がその行動変化をもたらすか」を解明することを目的としている。2021年度には、腸内細菌叢の存在がミツバチの感覚応答能力に影響するかを明らかにするため、砂糖水に対する人工編成個体の味覚応答能力を調査した。具体的には、ミツバチが満腹になるまで餌を与えた後、2時間餌を与えないで静置してから、砂糖水に対するミツバチの応答回数を測定した。その結果、人工編成群と無菌群(対照群)の両方で応答回数が少なく、実験群間の差は見られなかった。次に、人工編成個体が適切に作出できたか否かを定量的に調べるため、行動実験後にミツバチの腸から抽出したDNAを用いて腸内細菌の16S rRNA遺伝子の定量的PCRを実施した。その結果、5種の細菌は全ての人工編成個体から検出された。その一方で、無菌個体ではいずれの細菌も検出限界に届かなかったため、人工編成個体と無菌個体が適切に作出されたことが分かった。しかし、人工編成個体の腸内細菌叢における各種腸内細菌の割合は野外のミツバチで見られる値と大きく異なっており、人工編成個体の腸内細菌叢が野外のミツバチの腸内細菌叢を再現していないと考えられた。行動実験が完了した後には、脳遺伝子発現プロファイルに対する腸内細菌の組み合わせの影響を検証する計画である。その準備として、人工編成個体の脳からのRNA抽出法を整備した。

In recent years, the function of animals is affected by intestinal bacteria. Intestinal bacteria are grouped together to control their function. The aim of this study is to investigate the effects of the combination of intestinal bacteria on the mobility of five species of intestinal bacteria, and to clarify the role of molecular substrates in the mobility of intestinal bacteria. In 2021, we investigated the influence of the presence of intestinal bacteria on the sensory response ability of artificial individuals. The number of responses was determined after the specific time was set. The number of responses to the results, artificial groups and sterile groups (anti-groups) is relatively small, and the differences between groups are relatively small. Then, the artificial individuals were selected to perform quantitative PCR of 16S rRNA gene of intestinal bacteria. 5 species of bacteria were isolated from the whole population. The bacteria are isolated from each other, and the artificial organism is isolated from each other. The intestinal flora of artificial individuals is different from that of wild individuals. After the operation is completed, there are plans to test the impact of the gene discovery program on the composition of intestinal bacteria. Preparation and preparation of RNA extraction methods for artificial individuals