Joint research between Japan and South Korea to explore the essence of the unique reproductive ecology of giant water bugs

日韩联合研究探索巨型水蝽独特生殖生态本质

• 批准号: 22KK0103
• 负责人: 東城 幸治
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0103/
• 关键词: 昆虫; 繁殖戦略; 父育; 遺伝; 進化生態; 行動; 適応度; 逆分散; 進化; 繁殖生態; 托卵; 父性解析

本研究では、卓越した種多様性や多様な繁殖システムを進化させてきた昆虫の中でも，オスが卵塊を自身で背負って保護（父育）するコオイムシに着目し、その系統や進化的な背景も含めて、ユニークな繁殖生態を獲得するに至った背景を詳細に理解することを目的としている。東アジア広域に生息するコオイムシには、遺伝的に大きく分化した3系統群（日本列島内に2系統、朝鮮半島を含む大陸に1系統）が存在し、これまでの系統進化研究では、日本列島のコオイムシが側系統群と評価され、日本列島から大陸への「逆分散 Back Dispersal」が示唆されてきた。2022年度には、ゲノムワイドなSNPs解析（GRAS-Di解析）における解析サンプル数を増やし、より頑健な系統進化史解析へと着手した。現在、次世代シーケンサーにより得られた解析結果について、詳細な分析を進めているところである。また、コオイムシが背に卵塊を背負って父育する行動が、世代交代において不可欠であることを再検証する実験にも着手した。また、オスの背から剥離した卵塊の発生状況や、卵塊剥離が起こる条件（負荷の強度）を計測するような新規実験に着手した。卵内の胚の発生段階により、卵の付着力が変化する可能性についても物理的に負荷をかけて固着力を計測する検証実験に着手した。また、卵塊における各卵の付着力そのもの計測については、韓国との共同研究として展開を予定しており、今シーズン以降の取り組みについて打ち合わせを進めてきた。韓国・崇実大學・Park博士の協力のもと、卵塊を保護するニットシース nit sheathとして硬化するタンパク質の分析技術（nitのフーリエ変換赤外分光法）や接着力の計測実験などを展開する計画で準備を進めている。

这项研究的重点是发展出杰出的物种多样性和多样化的繁殖系统的昆虫，并旨在详细了解导致获得独特育种生态的背景，包括其血统和进化背景。居住在东亚广阔地区的棕色甲虫具有三个具有遗传特色的群体（在日本群岛内有两个群体，一个在包括朝鲜半岛在内的大陆上）。先前的系统发育进化研究已将日本群岛的棕色甲虫视为侧向谱系，这表明从日本群岛到大陆的“反相反地分散”。在2022年，我们增加了全基因组SNP分析（GRAS-DI分析）中分析的样品数量，并开始对系统发育进化史进行更强大的分析。当前，正在进行对使用下一代音序器获得的分析结果的详细分析。我们还开始了一个实验，以重新审视通过在背部背上携带一个卵子质量来养育父亲的行为，这对于世代变化至关重要。我们还进行了一项新的实验，以测量已从男性背部剥离的卵子的发生以及卵块剥落的条件（负载强度）。我们已经开始了一个验证实验，在该实验中，物理上加载卵的粘附力可能会根据卵内胚胎的发育阶段而变化。此外，我们计划与韩国进行有关测量卵子中每个卵的粘附的联合研究，并一直在讨论本赛季的努力。随着韩国Sungji大学的Park博士的合作，正在制定计划，计划为蛋白质开发分析技术，以保护蛋白质，以保护卵质量（NIT的NIT的傅立叶变换红外光谱）以及在粘附测量方面进行实验。