シロアリの兵隊分化における環境要因と発生制御に関する分子社会生物学

环境因素的分子社会生物学和白蚁士兵分化的发育控制

基本信息

批准号：
05J08791
负责人：
越川滋行
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、環境要因が生物の発生にどのように影響を及ぼすかを検証するモデル系として、表現型多型を示す生物が用いられるようになった。社会性昆虫のカースト分化は表現型多型の最も顕著な例であり、個体にとっての外部環境と遺伝的要因の情報を統合することにより、発生経路が制御されている。本研究ではシロアリの兵隊カーストについて分化時の形態の変化とその機構を形態学・組織学・分子生物学の手法を用いて多面的に解析した。特に、兵隊分化中の大顎組織で高い発現が見られる遺伝子HsjCib、さらに主要な形態形成因子であるHsjHh,HsjDpp,HsjWg,ホルモンシグナル系遺伝子のHsjEcR,HsjRXR,HsjBR-Cについて、ノーザンハイブリダイゼーション、リアルタイム定量PCR等を用いて、発現解析を行った。また、シロアリにおいて今後ゲノムレベルの解析が必要になるとの考えから、シロアリと、その外群であるゴキブリ、カマキリを含む網翅類、約40種について、PI染色フローサイトメトリーによってゲノムサイズの推定を行い、ゲノムシークエンシングに適した種の選定に寄与すると共に、社会性の進化に伴うゲノムの進化について考察を行った。これらの成果は第9回国際幼若ホルモン会議JH9(ヨーク)、日本進化学会第9回大会(京都)において発表した。また、誌上では、日本生態学会誌、Sociobiology誌などにおいて発表した。

近年来，表现出表型多态性的生物体已被用作模型系统来研究环境因素如何影响生物体的发育。社会性昆虫的种姓分化是表型多态性最突出的例子，发育途径是通过整合外部环境和遗传因素的信息来控制的。本研究运用形态学、组织学、分子生物学等方法，对白蚁兵种分化过程中的形态变化及其机制进行了多方面的分析。特别是，通过Northern杂交分析了在士兵分化过程中下颌组织中高表达的基因HsjCib、主要形态发生因子HsjHh、HsjDpp、HsjWg以及激素信号系统基因HsjEcR、HsjRXR和HsjBR-C的表达。使用实时定量PCR进行分析。此外，基于未来对白蚁进行基因组水平分析的必要性，我们利用 PI 染色流式细胞术估计了大约 40 种白蚁及其外群（包括蟑螂和螳螂）的基因组大小。为了有助于选择适合基因组测序的物种，我们还考虑了与社会进化相关的基因组进化。这些结果已在第九届国际保幼激素会议 JH9（约克）和第九届日本进化学会年会上（京都）公布。此外，他还在《日本生态学会杂志》和《社会生物学》杂志等期刊上发表文章。