真社会性昆虫シロアリにおける行動の可塑性に与える社会の役割

社会对真社会性昆虫白蚁行为可塑性的作用

• 批准号: 20K15881
• 负责人: 矢口 甫
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization (2022)Kwansei Gakuin University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15881/
• 关键词: 真社会性; シロアリ; 行動可塑性; 脳内遺伝子発現; RNA-seq; 社会性昆虫; 防衛行動; 炭化水素; 個体間相互作用; 化学コミュニケーション; 個体認識; 表現型可塑性

本研究課題は，他個体の存在という環境要因を通じて行動パターンが可塑的に変化する仕組みを明らかにするため，真社会性昆虫であるシロアリを対象に「化学分析」・「行動解析」・「遺伝子解析」の３本柱をアプローチとして掲げている．2021年度までに個体レベルの行動が同居する他個体に応じて変化することが明らかになったため，2022年度は遺伝子解析に重点を置き，行動変化を規定する脳内遺伝子に着目した神経機構の理解を目指した．2021年度までにRNA-seq解析を実施したことで「防衛行動の可塑性」を規定する候補遺伝子を抽出していた．そこで，2022年度は候補遺伝子の脳内における詳細な局在部位の特定を試みた．脳を対象としたmRNA in situハイブリダイゼーション法の結果，候補遺伝子の1つであるstoned-A遺伝子がキノコ体と触覚葉で主に発現していた．キイロショウジョウバエにおけるこれらの領域は，記憶と嗅覚にそれぞれ関与していることが報告されている．したがって，シロアリにおいて，stoned-A遺伝子がキノコ体と触覚葉による記憶・嗅覚の情報処理を通じて防衛行動を変化させる可能性がある．ただし，この可能性を検証することはできなかった．また，他個体に応じて有意に発現変動した遺伝子は多数見つかっており，それらの局在は明らかになっていない．今後，別の候補遺伝子に対象を拡げることで，真社会性昆虫における行動可塑性の神経機構を理解したいと考えている．なお，本研究を実施したことで，mRNA in situハイブリダイゼーション法がシロアリ脳に対して十分に適用可能であることを示すことができた．

该研究主题基于三个支柱：“化学分析”，“行为分析”和“遗传分析”，以阐明行为模式通过环境因素（例如其他人的存在）塑性变化的机制。正如据表明，个人级别的行为会根据到2021年的其他人在一起而变化，我们专注于遗传分析，并旨在了解关注定义行为变化的脑基因的神经机制。到2021年，进行了RNA-seq分析以提取定义“防御行为可塑性”的候选基因。因此，在2022年，我们试图识别大脑中候选基因的详细定位位点。由于大脑原位杂交方法的mRNA，其中一种候选基因stoned-a基因主要在蘑菇体和触觉裂片中表达。据报道，果蝇中的这些区域分别参与记忆和嗅觉。因此，在白蚁中，石头基因可能通过蘑菇体和触觉叶子对记忆和嗅觉的信息处理来改变防御行为。但是，无法验证这种可能性。此外，发现许多具有明显不同表达的基因取决于其他个体，并且它们的定位尚不清楚。将来，我们想通过将靶标扩大到其他候选基因来理解欧司孔昆虫中行为可塑性的神经机制。此外，这项研究的实施表明，原位杂交方法非常适用于白蚁大脑。

项目成果

Transcriptome Analysis in a Scleractinian Coral, Acropora tenuis, during the Spawning Season With Reference to the Gonadal Condition

石珊瑚 (Acropora tenuis) 在产卵季节与性腺状况相关的转录组分析

• DOI: 10.2108/zs220016
• 发表时间: 2022
• 期刊: Zoological Science
• 影响因子: 0.9
• 作者: Takekata Hiroki;Hamazato Hirono;Suan Tan Ee;Izumi Ryotaro;Yaguchi Hajime;Matsunami Masatoshi;Isomura Naoko;Takemura Akihiro
• 通讯作者: Takemura Akihiro

Identification of Genes Involved in the Synthesis of the Fungal Cell Wall Component Nigeran and Regulation of Its Polymerization in Aspergillus luchuensis

• DOI: 10.1128/aem.01144-21
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology
• 影响因子: 4.4
• 作者: K. Uechi;H. Yaguchi;Jikian Tokashiki;T. Taira;O. Mizutani

シロアリにおける繁殖分業の進化に伴うビテロジェニン遺伝子の機能分化

卵黄蛋白原基因的功能分化与白蚁生殖分工进化相关

• 发表时间: 2022
• 作者: TOJI Noriyuki;SHIBATA Yukino;TATSUMOTO Shoji;ISHIKAWA Hiroe;GO Yasuhiro;WADA Kazuhiro;矢口甫，前川清人
• 通讯作者: 矢口甫，前川清人

ヤマトシロアリの化学受容器で発現するリポカリン遺伝子における機能解明の試み

试图阐明日本白蚁化学感受器中表达的脂质运载蛋白基因的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Asogwa Norman Chinweike;Toji Noriyuki;He Ziwei;Shao Chengru;Shibata Yukino;Tatsumoto Shoji;Ishikawa Hiroe;Go Yasuhiro;Wada Kazuhiro;齊藤 匠;水野文月;立木佑弥;金田瑠偉，石本志高，津川暁;小林あんじ，花田拓巳，矢口甫，前川清人
• 通讯作者: 小林あんじ，花田拓巳，矢口甫，前川清人

Histological and genetic differences during development of sterile caste in ant Pheidole megacephala

大头蚁不育种姓发育过程中的组织学和遗传差异

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshida Akane;Yaguchi Hajime;Yamamoto Meimi;Hojo Masaru
• 通讯作者: Hojo Masaru