アリにおける顕著な性的二型の発現機構と社会性進化

蚂蚁显着的性别二态性和社会进化机制

• 批准号: 13J02871
• 负责人: 笹 千舟
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02871/
• 关键词: 社会性昆虫; 性的二型; 性決定遺伝子; 性分化

昆虫にとって触角は聴覚や嗅覚，触覚など，環境情報を得るために重要な感覚器官であることに加え，配偶者選択の際に重要な役割を果たす器官でもある．特にアリは嗅覚に依存した個体間コミュニケーションを行い，伝達される情報や行動様式の性差を反映するように触角形態に顕著な性差がみられる．モデル生物を用いた研究から，性的二型の発現は性決定カスケードがより下流の形態形成因子や発生制御因子の発現を制御することにより生じると考えられるが，ハチ目昆虫の分子発生学的知見は少なく，その至近要因は未解明である．そこで本研究では，ハチ目昆虫の性的二型の至近要因に迫るために，分子生物学的実験に適したトゲオオハリアリDiacamma sp.を用いて性的二型形質の発現に関わる調節遺伝子の発現動態及び機能を明らかにすることを目的とした．これまでの研究成果から，昆虫の付属肢形成に関わる遺伝子や，性決定遺伝子として知られるdoublesex(dsx)など，触角での遺伝子発現量に有意な雌雄差が見られる遺伝子がスクリーニングされた．そこで今年度は，WISH法を用いて触角内部における候補遺伝子の発現部位を特定し，雌雄間での比較を行った．その結果，上記の候補遺伝子は発現部位においても雌雄差が認められた．次に，触角における遺伝子発現動態に最も雌雄差が見られたdsxについて，RNAi法を用いた遺伝子のノックダウンを行い，性的二型形質への影響を評価した．siRNAを設計・合成して3齢幼虫へインジェクションし，成長した成虫の形態を計測した結果，体サイズの減少や体色の薄色化，触角節長及び幅の短縮化が確認された．これにより，性決定遺伝子dsxがより下流の形態形成遺伝子や細胞増殖，色素合成関連遺伝子の発現を制御し，性的二型形質の発現を制御していることが示唆された．

Insect antenna, nose, touch, environmental information, important sensory organs, mating, important fruit organs. Special smell depends on the behavior of the individual, the information of the individual, the behavior of the individual, and the behavior of the individual. The molecular biology of insects is poorly understood, and the most recent causes are still unknown. In this study, the most important cause of the dimorphic nature of insects is the molecular biology of the dimorphic nature of insects. The results of this research show that the formation of insect appendages is related to the transmission of sex, the transmission of sex, the transmission of antenna, the transmission of sex, and the transmission of sex. This year, the WISH method is used to determine the position of candidate offspring in the antenna interior, and to compare male and female offspring. As a result, the candidate's position is recorded in the middle of the male and female difference. In addition, the development dynamics of antennal DNA was evaluated by using RNAi method. The effects of sexual dimorphism on the development dynamics of antennal DNA were evaluated. siRNA design, synthesis, development and adult morphology were measured. The results showed that the reduction of body color, thinning of body color, and shortening of antennal node length and width were confirmed. In this context, sex-determining genes dsx are associated with downstream morphogenetic genes, cell proliferation, pigment synthesis-related genes, and the development of sexual dimorphic genes.

项目成果

Genetic control of antennal sexual differentiation in the ponerine ant

松蚁触角性别分化的遗传控制

• 发表时间: 2013
• 作者: Miyazaki;S.;Maekawa;K.;宮崎智史・前川清人
• 通讯作者: 宮崎智史・前川清人

トゲオオハリアリにおける雌雄誘導系の確立と核型解析

刺蚁雌雄诱导体系的建立及核型分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Chifune Sasa^1;Satoshi Miyazaki^2;Seigo Higashi^1;Toru Miura^1(1 Graduate School of Environmental Science;Hokkaido University;2 Graduate School of Science and Engineering;University of Toyama);笹千舟1・宮崎智史2・岡田泰和3・東正剛1・三浦徹1(北大 環境1・富山大 理工2・東大 総合文化3)
• 通讯作者: 笹千舟1・宮崎智史2・岡田泰和3・東正剛1・三浦徹1(北大 環境1・富山大 理工2・東大 総合文化3)