頭足類における新規形質 「吸盤」 に関する進化発生学的研究

头足类新性状“吸盘”的进化与胚胎学研究

• 批准号: 22KJ0560
• 负责人: 金原 僚亮
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0560/
• 关键词: 吸盤; 形態形成; 胚発生; 頭足類; 形態形成過程

軟体動物門頭足綱に属するイカやタコ (鞘形類) の持つ吸盤は，捕食や交接など複雑な行動を可能にし，頭足類の示す高度な知能の発達にも関わる重要な形質である．しかし，吸盤を持たない頭足類の祖先種から発生プログラムがどのように改変されて吸盤が獲得されたのかは未解明であった．本研究では，頭足類における吸盤の形成過程及び獲得過程の解明を目的とする．具体的には1) 鞘形類における吸盤形成過程を記載し発生学的な基盤を構築する. 2) 頭足類の中で初期に分岐し，吸盤を持たないオウムガイ類の触手の形成過程を調べ鞘形類と比較する．3) 鞘形類の吸盤形成に必須の遺伝子を特定し，吸盤形成の分子機構とその獲得過程を解明する．という3項目を実施している．2022年度は，研究1ではこれまで吸盤形成過程を記載したイカの仲間に加え，イイダコAmphioctopus fangsiaoとマメダコOctopus parvusという2種のタコについても吸盤形成過程を観察し，孵化後の生態の違いに応じて異なる吸盤形成パターンを明らかにした．研究2では主にオオベソオウムガイ Nautilus macromphalusに着目し，幼若個体の触手について組織学的な記載と免疫染色に加え，マイクロCTによる内部構造の観察も行い，鞘形類との比較を行うための知見を蓄積した．研究3では，コウイカS. esculenta を主な研究対象としてin situ hybridization (ISH) による発現部位の解析を行った．さらに，吸盤形成部位において特異的に発現する遺伝子を網羅的に解析するため，RNA-seqにより腕の先端から基部にかけての遺伝子発現量の比較を行った． また，イイダコについてもISHの実験系を確立し，遺伝子の発現動態のコウイカとの比較により，イカとタコで共通した働きを示すものを特定した．

Molluscs belong to the phylum Cephalopod, which is important for the development of cognitive ability. The ancestral species of Cephalopods developed from suckers and were acquired from suckers. The purpose of this study is to elucidate the formation and acquisition of suckers in cephalopods. The details are as follows: 1) The formation process of sheath type sucker is recorded in the construction of biological base plate. 2)3) To clarify the molecular mechanism of sucker formation and its acquisition process. In 2022, Study 1 recorded the process of sucker formation, and observed the process of sucker formation of two species, Amphioctopus fangsiao and Octopus parvus. Study 2: Histological records of young individuals, immunostaining, comparison of sheaths, observation of internal structure, and accumulation of knowledge. Study 3 S. esculenta main research object in situ hybridization (ISH) analysis of emerging sites. In addition, the difference between the amount of gene expression and the amount of gene expression in the tip of the arm and the base of the arm was compared. The system of ISH is established, and the dynamics of ISH are compared.