コバネヒョウタンナガカメムシの雄による付属腺物質を使った雌の再交尾抑制機構の解明

阐明雄性科巴尼葫芦椿象利用附属腺物质抑制雌性再交配的机制

• 批准号: 07J54183
• 负责人: 日室 千尋
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J54183/
• 关键词: 交尾抑制物質; 再交尾抑制戦術; 性的対立; コバネヒョウタンナガカメムシ; 射精物; 拮抗的共進化; 軍拡競走; 再交尾抑制物質

1.コバネヒョウタンナガカメムシTogo hemipterus雄は、付属腺に含まれている交尾抑制物質を用いて雌の再交尾を抑制している。今年度はその交尾抑制物質の同定を進めたが、熱変性するという性質も関係し、アミノ酸配列決定までは至らなかった。現在新たな方策を用いて同定を進めている。2.昆虫類をはじめとする多くの生物で見られる雌の多回交尾を巡って、雄は他雄との精子競争を避ける方向に強い選択圧が働いた結果、様々な戦術を進化させている。一方、雌に対しては雄の適応的戦術から被るコスト(捕食圧の増加、寿命の短縮、多回交尾の利益の損失など)を下げる方向へ選択圧がかかる。この雌雄間で逆方向に働く選択は、性的対立を生み出す。雌に不利な雄の適応的変化に対し、雌は対抗適応し、それに対し雄は更に適応する拮抗的共進化により、雌雄の形質に軍拡競走が起こっていると考えられている。本種雄は射精の際に交尾抑制物質を送り込むことで、雌の再交尾を抑制させている。このような雄由来の物質は雌にとっては異物であり、しばしば"毒"になりうる。それに対し、雌はそれを分解する酵素を作るなど何らかの対抗戦術を採ることで、雌雄間の形質に軍拡競走が起こっていると考えられる。本種は通常、短翅型で移動能力が低く、個体群間で遺伝子交流が少ないと考えられるので、軍拡競走の程度が隔離された個体群ごとで異なっていると考えられる。そこで岡山個体群と京都個体群を用いた個体群間交尾によって拮抗的共進化にギャップを生じさせた。その結果、京都雌が岡山雄の射精物である"毒"に対抗適応できなかったために、著しく寿命が短縮した。岡山個体群、京都個体群それぞれで独自の拮抗的共進化が進んでいることが示唆された。軍拡競走を検出した研究結果は現在のところ非常に数が少なく、本研究によって特に雌雄間の対立から生じる軍拡競走の研究に一石を投じると考えられる。

1. 雄性多哥半翅蝽利用其附属腺中含有的交配抑制剂抑制雌性再次交配。今年，人们努力鉴定交配抑制剂，但由于热变性的特性，无法确定氨基酸序列。目前正在使用新策略进行识别。 2. 关于在包括昆虫在内的许多生物体中观察到的雌性多次交配，雄性由于强烈的选择压力而进化出各种策略，以避免与其他雄性的精子竞争。另一方面，雌性面临着选择性压力，要求降低雄性适应性策略所带来的成本（增加的捕食压力、缩短的寿命、多次交配带来的利益损失等）。这种两性之间反向运作的选择会产生性冲突。人们认为，由于对抗性共同进化，雄性和雌性性状正在发生军备竞赛，其中雌性进行逆向适应，雄性进一步适应雄性对雌性不利的适应性变化。该雄性物种通过在射精期间发送交配抑制剂来抑制雌性的再交配。这些男性来源的物质对女性来说是陌生的，并且通常可能是“有毒的”。相比之下，雌性会采取某种反策略，例如产生分解这些物质的酶，导致雄性和雌性特征之间的军备竞赛。该物种通常是短翅类，流动性低，并且被认为种群之间几乎没有基因交换，因此人们认为军备竞赛的程度在孤立的种群之间存在差异。因此，我们通过使用冈山和京都种群进行种群间交配，在对抗性共同进化中创造了一个间隙。结果，京都雌性无法适应冈山雄性精液的“毒”，寿命显着缩短。有人认为，冈山和京都人群正在经历独特的对抗性共同进化。目前，检测军备竞赛的研究成果还很少，这项研究有望在两性冲突引发的军备竞赛研究中有所作为。

项目成果

性的対立における軍拡競走の個体群間交配による検出

通过群体间交配检测性冲突中的军备竞赛

• 发表时间: 2008
• 作者: 日室千尋