社会性昆虫のカースト多型機構に関する分子生態学的研究

社会性昆虫种姓多态性的分子生态学研究

• 批准号: 15687001
• 负责人: 三浦 徹
• 金额: $ 17.97万
• 依托单位: Hokkaido University (2004-2005)The University of Tokyo (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15687001/
• 关键词: 杜会性昆虫; カースト分化; 後胚発生; ボデイプラン; 遺伝子発現; 成虫原基; フェロモン; 幼若ホルモン; 社会性昆; ボディプラン; 社会性昆虫; 表現型多型; シロアリ; アリ; 翅形成; 形態形成

これまでは,オオシロアリHodotermopsis sjostedtiの兵隊分化過程において,それまで同定を行った特異的発現遺伝子の発現動態などに関して,リアルタイム定量PCR装置を用いた発現動態の解析により,形態形成に重要な働きをすると考えられるいくつかの遺伝子の兵隊分化における発現動態を解析してきた.今年度は新たに,シロアリ類におけるゲノムサイズの推定や兵隊分化に伴う行動の変化とそれを司る神経系の改変機構の解明にも着手した.その結果,多くのシロアリの系統でのゲノムサイズが明らかとなり,今後行われて行くであろうゲノムプロジェクトヘの基礎を築いた.また,兵隊分化にともない特異的に巨大化するニューロンも同定され今後の社会行動の分子基盤解明に向けての展望が開けた.さらに,RNA干渉法などを用いた遺伝子機能の解析の開発にも着手した.現在も進行中であるが,幼若ホルモンで分化誘導をかけ,その過程で発現する遺伝子の機能の推定に大きな手助けとなる.また,アリの社会性に関しても,これまで得られた,トゲオオハリアリDiacamma sp.やツヤオオズアリPheidole megacephala,カドフシアリMyrmecina nipponicaなどのカースト分化に関する知見を最大限活用し,杜会性の維持機構に迫るべく研究を遂行した.具体的には,トゲオオハリアリのカースト分化決定に関する神経系の改変機構をDifferential Display法により分子レベルで同定した.さらに同定された遺伝子をreal-time定量PCRで発現動態を解析し,行動改変の分子機構に関する洞察が得られた.このようにアリとシロアリでそれぞれ得られたカースト分化と杜会行動に関する分子生物学的・発生整理学的知見を総括し,社会性を維持するための必須の分子機構とその進化に関する考察を行う.本年度は8月に日本進化学会(仙台),3月に日本生態学会(新潟)に参加して研究成果を報告するとともに,国際的な科学雑誌にいくつかの重要な論文を公表することができた.

Youdaoplaceholder0 れまで, シロアリHodotermopsis Sjostedti の corps differentiation に お い て, そ れ ま で with fixed line を っ た 発 now of specific 伝 son の 発 now dynamic な ど に masato し て, リ ア ル タ イ ム を quantitative PCR device with い た 発 now dynamic の に よ り, morphogenetic に important な 働 き を す る と exam え ら れ る い く つ か の heritage 伝 son の corps differentiation に お け る 発 dynamic を now Analyze て て た. Our new た は に, シ ロ ア リ class に お け る ゲ ノ ム サ イ ズ の presumption や に corps differentiation with う の action - the と そ れ を god る 経 の change - institutions の interpret に も to し た. そ の as a result, many く の シ ロ ア リ の system で の ゲ ノ ム サ イ ズ が Ming ら か と な り, the next row わ れ て line く で あ ろ う ゲ ノ ム プ ロ ジ ェ ク ト ヘ を の basis Build い た. ま た corps to divide に と も な い specific に gigantism す る ニ ュ ー ロ ン も with fixed さ れ の social action in the future base plate and interpret に の molecules to け て の outlook が open け た. さ ら に, RNA dry involved method な ど を with い た heritage 伝 sub function analytical の の open 発 に も to し た. も now underway で あ る が, if young ホ ル モ ン で induction を か け, そ の process で 発 now す る posthumous son 伝 の presumption function の に big き な hand help け と な る. ま た, ア リ の social に masato し て も, こ れ ま で have ら れ た, ト ゲ オ オ ハ リ ア リ Diacamma sp. や ツ ヤ オ オ ズ ア リ Pheidole Megacephala, カ ド フ シ ア リ Myrmecina nipponica な ど の カ ー ス ト differentiation に masato す る knowledge を し deadline, most social sex の keep agency forced に る べ を く research carries out し た. The specific に ハリアリ,トゲ, ハリアリ, ハリアリ, カ, スト differentiation determines the に related to the する neural system and the をDifferential Display method に よ り molecular レ ベ ル で with fixed し た. さ ら に with fixed さ れ た posthumous son 伝 を real - time quantitative PCR で 発 dynamic analytical し を now, action to change - の molecular institutions に masato す る insight が have ら れ た. こ の よ う に ア リ と シ ロ ア リ で そ れ ぞ れ have ら れ た カ ー ス ト differentiation と social action に masato す る molecular biology The perspective of the development of organization studies を総 includes を総, the maintenance of social を するため <s:1> must be based on <s:1> molecular structures とそ and evolutionary に relations する to examine を and う. In August of this year's は に Japanese society evolution (sendai), ecological society に Japan in March (n.) に attend し て research report を す る と と も に, international volunteer in な science 雑 に い く つ か の important な paper を male table す る こ と が で き た.

项目成果

Proximate mechanisms and evolution of caste polyphenism in social insects : from society to genes.

社会性昆虫种姓多态性的近因机制和进化：从社会到基因。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Ecological Research 19
• 作者: Hojo M;Morioka M;Matsumoto T;Miura T;Miura T
• 通讯作者: Miura T

Miura T, Kashikawa S, Matsumoto T: "Winged presoldiers induced by a juvenile hormone analog in Zootermopsis nevadensis : implications for plasticity and evolution of caste differentiation"Journal of Morphology. 258. 22-32 (2003)

Miura T、Kashikawa S、Matsumoto T：“内华达祖白蚁中保幼激素类似物诱导的有翅预士兵：对种姓分化可塑性和进化的影响”形态学杂志。

シロアリにおけるカースト分化機構とその進化.

白蚁的种姓分化机制及其进化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: しろあり 142
• 作者: 三浦徹

Comparative studies on alate wing formation in two related species of rotten-wood termites : Hodotermopsis sjostedti and Zootermopsis nevadensis.

两种相关腐木白蚁：Hodotermopsis sjostedti 和 Zootermopsis nevadensis 翼翅形成的比较研究。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Insectes Sociaux 51
• 作者: Miura T;Koshikawa S;Machida M;Matsumoto T
• 通讯作者: Matsumoto T

Miura T, Braendle C, Shingleton A, Sisk G, Kambhampati S, Stern DL: "A comparison of parthenogenetic and sexual embryogenesis of the pea aphid Acyrthosiphon pisum (Hemiptera : Aphidoidea)"Journal of Experimental Zoology(Molecular Developmental Evolution).

Miura T、Braendle C、Shingleton A、Sisk G、Kambhampati S、Stern DL：“豌豆蚜 Acyrthosiphon pisum（半翅目：蚜总科）的孤雌生殖和有性胚胎发生的比较”实验动物学杂志（分子发育进化）。