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Ecological advantages of reproductive system and sex determination system in invasive ants

入侵蚂蚁生殖系统和性别决定系统的生态优势

基本信息

批准号：
22K06398
负责人：
宮川美里
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06398/
关键词：
近親交配性決定機構単為生殖繁殖様式膜翅目昆虫アリ

项目摘要

アリやハチで進化した相補的性決定遺伝子座（CSD）を伴う単数倍数性性決定機構は、近親交配で生じる子の50%が不妊雄となる弱点がある。近親交配の影響は特に遺伝的多様性の低い侵入初期の個体群で顕著になる。しかしアリ類の中には、一回の侵入で新天地に定着し、集団を維持している種が存在する。これらの種では特殊な繁殖様式や、性決定遺伝子座の複数化がみられ、近親交配の回避や不妊雄生産に伴うコストの抑制効果が示唆されている。本研究はウメマツアリを利用して上記の形質の適応的意義の評価を目的としている。2022年度は本種の特殊な繁殖様式における近親交配の回避効果を検証する下地をつくるべく、本種のCSDにみられる多型の検出に注力した。ミツバチではCSDの実態を担う遺伝子csdが存在し、Hyper Variable Region (HVR) とよばれるアミノ酸残基の繰り返し数に多型のある領域がヘテロ接合性の認識部位であると示唆されている。さらにCSDのホモ化が生じないよう、交尾集団内の多型は高頻度で維持される傾向がる。申請者らはドメインやモチーフ構造から、ウメマツアリではtra-likeがミツバチのcsdと同様に働くと予想した。まず、HVRに相当する領域を特定した。さらに、CSDのアリルタイプがホモ型の個体からは一種類、ヘテロ型の個体からは二種類のtra-like多型が検出され、tra-likeが本種のCSDの実態を担うことが示唆された。上記の結果は第67回応用動物昆虫学会（摂南大学）で発表した。特殊な繁殖様式に近親交配を抑制する効果があるならば、ウメマツアリにおけるCSDのアリル多型（tra-like多型）はミツバチで検出される頻度よりも低いことが予想される。2022年度の研究を通して、tra-like多型の頻度を用いて上記の予想を検証する準備が整った。

CSD are associated with multiple sex-determining organs, 50% of inbreeding offspring, and weaknesses in male offspring. Inbreeding affects the diversity of genetic diversity and low levels of invasion in early individual populations. A new world is established, and the group is maintained. These species are characterized by special reproductive patterns, multiple sex-determining loci, inbreeding avoidance, and non-pregnant male production. The purpose of this study is to evaluate the significance of the quality of the information. In 2022, the special breeding mode of this species, the avoidance effect of inbreeding, and the multi-type detection of CSD in this species were investigated. CSDs are present in the Hyper Variable Region (HVR), which is the domain of CSDs. In addition, CSD has a tendency to produce high frequencies of polytype in mating groups and maintain high frequencies of polytype in mating groups. The applicant shall be entitled to the right to the right to apply for the right to apply. The HVR is equivalent to a specific domain. In addition, CSD's individual classification is different from that of one type, and the individual classification is different from that of two types of tra-like polymorphism. The above results were reported in the 67th edition of the Society for Animal Entomology ("South University"). Special breeding pattern: Inbreeding effect: low frequency: low frequency The 2022 study was conducted in preparation for the evaluation of tra-like polymorphism frequencies.