カタツムリの交尾前隔離における雑種強勢・崩壊に関する化学生態学的研究

蜗牛交配前隔离过程中杂种活力和破坏的化学生态学研究

基本信息

批准号：
14F04072
负责人：
浅見崇比呂
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04072/
关键词：
性フェロモン雑種崩壊雑種強勢

项目摘要

本研究の目的は、雌雄同体の有肺類（カタツムリ・ナメクジ）で初めて、交配前隔離の鍵となる性フェロモン分子の構造変異を同定し、当該分子の産生能と感受能の遺伝システムを検証することにある。これまでに揮発性物質の中に成熟個体に特有のものを複数検出し、近縁種間でそれらが異なることをガスクロマトグラフィー質量分析法により確証した。性フェロモン産生能と感受性における雑種崩壊と雑種強勢が生じるメカニズムを知るために雑種第一世代の成熟個体を対象として分泌物質の分析とバイオアッセイに必要な実験材料を整えつつある。エステル類に分類される化合物の二種が交尾器を露出させる点で交尾行動の誘発にかかわっている可能性を強く示唆する結果がこれまでの行動分析により得られている。これらの物質は揮発性においてたがいに大きく異なることから、生体表面に分泌されて他者の行動を励起するプロセスの差異を反映している可能性がある。成体と幼体の放散する揮発性分泌物質の比較により検出された成体特有のものに5種の分子種が同定された。これまでに誘因活性を統計的に検証した結果、二種の成体を共通に誘引する物質が同定された。本近縁種の間では配偶者選択による交尾前の生殖隔離が進化しているものの不完全である。この不完全である原因がこの共通に誘引する物質を両種が生産するからである可能性がありその検証が新たな課題として浮上した。複数の分子種のブレンド比で種間の識別が成立することを立証する実験を行い、共有する分子種の比率が高い場合に種間の誘引効率が増大することを示した。

这项研究的目的是首次鉴定雌雄同体嗜肺生物（蜗牛和蛞蝓）中性信息素分子的结构变异，这是交配前隔离的关键，并验证负责性信息素分子的遗传系统。这种分子的产生和敏感性有一个特殊的东西。到目前为止，我们已经检测到多种成熟个体特有的挥发性物质，并通过气相色谱-质谱联用技术证实这些物质在密切相关的物种之间是不同的。为了了解杂种崩溃和杂种活力在性信息素产生能力和敏感性方面的机制，我们正在准备使用第一代杂种成熟个体进行分泌物质分析和生物测定所需的实验材料。先前的行为分析强烈表明，两种被归类为酯的化合物可能通过暴露交配器官来诱导交配行为。这些物质的挥发性差异很大，这可能反映了它们分泌到生物体表面并刺激其他生物体行为的过程的差异。比较成虫和幼虫排出的挥发性分泌物表明，鉴定出了成虫特有的五种分子种类。迄今为止对吸引活动进行统计验证的结果是，已鉴定出一种通常吸引两种类型成年人的物质。尽管通过配偶选择实现的交配前生殖隔离已经在密切相关的物种中进化出来，但它是不完整的。这种不完整性的原因可能是两个物种都产生这种共同的引诱剂，对此进行验证已成为一个新的挑战。我们进行了一项实验，证明物种之间的区分是通过混合多个分子物种来实现的，并表明当共享分子物种的比例较高时，物种之间的吸引效率会增加。