シロアリにおける女王の高い繁殖能力の進化とそのメカニズムの解明

白蚁蚁后高繁殖能力的进化及其机制的阐明

基本信息

批准号：
16J08955
负责人：
野崎友成
金额：
$ 1.79万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、人間の経済活動および生態系において重要な位置を占める社会性昆虫：シロアリの女王が示す高い繁殖能力の生理学的基盤とその進化を解明することを最終目標としていた。本年度は特別研究員DC1の最終年度であり、これまでの知見から脂肪体の倍数性と遺伝子発現の関係を探った。また複数のシロアリ種の情報から、繁殖力と脂肪体の倍数化度合の関係を明らかにした。セルソータ―を用い、脂肪体細胞を裸核した状態で倍数性ごとに分取することに成功した。しかし、核内のmRNA量は極めて少なく、安定した遺伝子発現解析は困難であった。今後有効と考えられる細胞の直接観察による倍数性と遺伝子発現の同時定量系のための条件検討を行った。一方で、脂肪体の倍数化とシロアリ女王における高い繁殖力との進化的関係を示すことに成功した。日本に生息するシロアリ6種（ネバダオオシロアリ、シュワルツカンザイシロアリ、コウシュンシロアリ、ヤマトシロアリ、イエシロアリ、タカサゴシロアリ）に対し、雌雄の繁殖虫および非繁殖虫の脂肪体の倍数性を測定した。結果として、対象となった種全てにおいて女王の脂肪体は非繁殖個体のものよりも高度な倍数化を示すことが分かった。雄に関しては、脂肪体の倍数化パターンには一貫した傾向は認められなかった。また、同種のワーカーの倍数化レベルによって補正した女王の脂肪体の倍数化レベルを比較したところ、祖先的で繁殖力の低い女王よりも、派生的で繁殖力の高い女王の方が高い倍数化レベルを示した。この内容について、現在論文化に向け準備中である。本年度、シロアリの部位特異的な遺伝子発現解析を行った研究、シロアリの地理的単為生殖に関する研究、外来シロアリモドキの侵入の報告論文が国際学術誌に掲載された。また、ブラジルで開催された国際社会性昆虫学会にて、昨年度論文として出版した成果に関する発表を行った。

这项研究的最终目的是阐明社会昆虫的生理基础和进化，这在人类经济活动和生态系统中具有重要的地位：白蚁皇后区，表现出高生育力。今年标志着特别研究人员DC1的最后一年，根据先前的发现，我们探索了脂肪体倍性和基因表达之间的关系。此外，有关多种白蚁物种的信息揭示了生育能力与脂肪体多倍体化程度之间的关系。使用细胞分辨率，我们成功收集了每个倍虫的裸核状态脂肪细胞。但是，核中的mRNA量极小，使稳定的基因表达分析变得困难。通过直接观察细胞来研究同时定量倍性和基因表达的条件，这些细胞被认为将来有效。另一方面，他们成功地展示了白蚁皇后中脂肪体多倍体化和高生育力之间的进化关系。测量了居住在日本的六种白蚁物种的男性和雌性繁殖昆虫和非育昆虫的脂肪（Nevadae，Schwarz-Kans，Schwarz-Kans，Schwarz-Kans，Kyrp，Yema-Ten，Horizontal termite和Hakuma-ten）。结果，发现在所有目标物种中，女王的脂肪体表现出比非繁殖个体更高的多倍体。对于男性，在脂肪体多倍化模式中未观察到一致的趋势。此外，当比较女王的脂肪体多倍体水平通过相同类型的工人的多重水平纠正时，衍生物和肥沃的皇后的多倍体水平比祖先和肥沃的皇后更高。目前正在为理论文化做好准备。今年，一项研究对白蚁进行了特定地点的基因表达分析，对白蚁的地理骨生成的研究以及有关入侵外国白蚁的论文报告发表在国际学术期刊上。去年，他还在巴西举行的国际社会昆虫学学会作为论文介绍了他的出版结果。