巣内で近親交配し、多女王性・多巣性を示すアリへの“共生型ウイルス”の影響

“共生病毒”对在巢穴内近亲繁殖并表现出多蚁群和多焦点的蚂蚁的影响

• 批准号: 20K22648
• 负责人: 小山 哲史
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-09-11 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K22648/
• 关键词: 二本鎖RNAウイルス; ウイルス性内部共生体; 社会性昆虫; アリ; ヤマヨツボシオオアリ; 共生型ウイルス; ”共生型ウイルス”

本研究は、日本の固有種であるヤマヨツボシオオアリの細胞質内に感染しているCYVウイルスによる宿主への影響を解明することを目的としている。そのために飼育実験と遺伝解析を行っている。しかし、ヤマヨツボシオオアリは多巣性であり、物理的に離れた複数の巣が一つのコロニーに属していることがある。コロニー間の血縁関係を考慮せずに実験を行うと、結果に偏りが出る可能性があるため、昨年からマイクロサテライト領域を用いた解析法の確立を行ってきた。本年度はオスアリが得られたため、マイクロサテライト領域のシーケンス解読を行った。その結果、安定的に増幅が見られる4プライマーペアを含めた6ペアでマイクロサテライト領域がPCR産物に含まれていることが判明した。CYVウイルス感染によるアリの遺伝子発現への影響を解明するため、予備的にRNAseqを行った。これまで、採集したアリのCYV感染状況を調べるためには、アリを殺して解析する必要があった。そのため、一匹の女王から実験コロニーを作成し、産まれてきたワーカーの感染状況から母親女王アリおよび実験コロニーの感染状況を特定していた。この方法で感染状況の異なるアリを作成し、RNAseqを行ったところ、2つの遺伝子が大きく発現し、その他の遺伝子はその2つに比較するとほとんど発現していないという結果になり、ウイルスの有無による比較を行うことができなかった。このような結果になった理由を検討する中で、実験コロニーを作成するために長期飼育を行うと、アリの行動が変わることに気づいた。採集直後にアリの脚一本からウイルス感染状況を確認するため、ウイルス検出のためのPCRに用いるプライマーを、ウイルスの持つ遺伝子の中で最も発現の多いと思われるカプシドタンパクをコードする領域に設計した。その結果、ワーカーの中脚1本からウイルスの感染状況を確認することができるようになった。

本研究的目的是阐明感染日本特有物种日本木蚁细胞质的 CYV 病毒对宿主的影响。为此，我们正在进行育种实验和遗传分析。然而，日本木蚁是多焦点的，几个物理上分开的巢穴可能属于一个蚁群。由于在不考虑菌落之间亲缘关系的情况下进行实验可能会导致结果出现偏差，因此我们从去年开始就致力于建立使用微卫星区域的分析方法。由于我们今年获得了雄性蚂蚁，我们对微卫星区域进行了测序。结果发现，6对引物的PCR产物中均含有微卫星区域，其中4对引物表现出稳定扩增。为了阐明CYV病毒感染对蚂蚁基因表达的影响，进行了初步的RNAseq。到目前为止，为了调查采集到的蚂蚁的CYV感染状况，需要将它们杀死并进行分析。因此，由单个蜂王创建一个实验群体，并根据出生的工蜂的感染情况确定母蜂王和实验群体的感染状况。当我们使用这种方法创建不同感染状态的蚂蚁并进行RNAseq时，我们发现两个基因高表达，而其他基因与这两个相比几乎不表达，并且发现无法进行比较。在调查这一结果的原因时，他们意识到，当蚂蚁被长期饲养以创建实验群体时，它们的行为会发生变化。为了在采集后立即确认单只蚂蚁腿的病毒感染状况，在编码衣壳蛋白的区域设计了用于病毒检测的PCR引物，衣壳蛋白被认为是病毒最常表达的基因。做过。结果，可以从单个工人的中腿检查病毒感染状态。