昆虫の社会行動を統御するための脳分化の解析

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本年度は,昨年度同様,社会性昆虫であるオオシロアリを材料にして,ワーカーとソルジャーの分化に伴う脳機能の分化の解析を行った.行動観察により,カーストによる行動走性の相違を検証し,分子基盤や神経生理の解析を後に行う際の機能マッセイ系が構築された.また,この2つのカースト間において,脳の解剖学的相違,組織切片作成による詳細な細胞学的解析により食道下神経節に存在する大顎筋運動ニューロンが兵隊分化に伴い巨大化することを明らかにした.さらに,行動多型を維持する分子基盤の解明を具体的に推し進めるため,2者間の脳における遺伝子発現の相違をディファレンシャルディスプレイ法などにより検出した.その結果発現量に差のある有力な候補遺伝子がいくつか同定された.現在,遺伝子候補に関して,リアルタイムqPCRなどにより発現動態や発現部位の特定を試みるに至った.また,分担者の尾崎は,クロオオアリを用いて,巣仲間認識に関わる体表炭化水素組成の分析およびこの組成を認識する感覚毛における生理学的解析を進め,脳内の触角葉の糸球体において,感覚毛からの情報が集積されることが明らかとなった.また,分担者の竹内はミツバチのキノコ体特異的に発現する遺伝子の解析を精力的に進めた.その結果キノコ体ではエクダイソンシグナルに関わる遺伝子の発現が分業などにより特異的に変化することが突き止やられた.また行動アッセイ法を確立した.これらの知見を集積し,昆虫の高度な社会性を構築する脳内の分子基盤について詳しい考察がされ,成果を国際誌に投稿した.