University of the Ryukyus · Faculty of Agriculture · 准教授

Research keywords社会性免疫・Zoology・Ecology・農学・環境・食品・バクテリア共生関係・昆虫免疫・社会性昆虫・Evolutionary

This is a public-data preview. Personalized fit, contact angles, and saved workflows require sign-in.

• Asymmetrical physiological cost of reproduction shapes caste-specific resource allocation in an ant, Diacamma cf. indicum from Japan Japan2026 · Yasunari Tanaka, Yusuke Ishizuka, Yu Matsuura, Jilin Pan and Hiroyuki Shimoji
• Asymmetrical physiological cost of reproduction shapes caste-specific resource allocation in an ant, Diacamma cf. indicum from Japan2026 · Abstract In eusocial insects, queens demonstrate high reproductive capacity and extended longevity, representing examples of the trade-off in resource allocation. Workers perform non-reproductive tasks, such as caring for broods and foraging, thus reducing the energetic demands of queens. As queens dedicate their lives to reproduction, these reduced energetic demands enable them to live longer, laying many eggs. However, the physiological specialization of queens is markedly distinct from that of workers. This study examines the trade-off between immunocompetence and reproduction among castes in an ant species, Diacamma cf. indicum, from Japan, which lacks a morphological queen caste. First, gamergates (functional queens) exhibited higher expression of innate immunity genes than the workers. Second, to experimentally skew resource allocation towards immunocompetence, gamergates and reproductive workers were subjected to an immune challenge. As a result, the expression of the antimicrobial peptide gene Hymenoptaecin was increased in gamergates without compromising reproduction-related genes, such as Vitellogenin. By contrast, the expression of genes associated with reproduction was decreased in reproductive workers. Moreover, we revealed that gamergates possessed a remarkably low fat content, similar to non-reproductive foragers. These findings suggest that, while gamergates can overcome the trade-off, reproductive workers are constrained by the physiological costs of reproduction.
• Reproductive potentials of task-shifting workers in a queenless ant2024 · Yasunari Tanaka, Kohei Oguchi, Satoshi Miyazaki, Kiyoto Maekawa, Hiroyuki Shimoji
• A potential risk and management of feces in the queenless ant2024 · Y. Ishizuka, R. Yamashita, H. Itoh, Y. Matsuura, Y. Kikuchi, H. Shimoji

• ソーシャルディスタンスと脳形態比較によるアリを用いた個体脆弱化仮説の検証2023 · 挑戦的研究(萌芽)
• In vivoドリル戦車の遺伝的基盤とその進化2022 · 学術変革領域研究(B)
• 自動行動トラッキングシステムを用いたアリ社会の繁殖分業制御機構の解明2022 · 基盤研究(B)
• 社会性昆虫における社会性免疫機構の網羅的解明2018 · 日本産トゲオハリアリの各カースト (女王、内役ワーカー、外役ワーカー、オス) におけるバクテリア叢を調べるためにMiseqによって網羅的解析を行った。その結果、1種のバクテリア (Unclassified Firmicutes) がワーカーで特異的に検出される事がわかった。更に、Unc. Firmicutesがどのような経路でワーカーのみで伝搬されているか調べるために、幼虫令および蛹、ワーカーの排泄物に焦点を当ててリアルタイムqPCRを用いてUnc. Firmicutesの定量を行った。その結果、幼虫と蛹からは検出限界以下だったのに対して、ワーカーの排泄物から大量に検出された。これらの結果は、排泄物の処理もしくはワーカー間の相互作用によってUnc. Firmicutesがコロニー内に伝搬することを示唆するものである。また、抗生物質によって、Unc. Firmicutesを除去する事に成功しており、Unc. Firmicutes除去コロニーのワーカーに、感染個体と接触させる事で再獲得する結果を予備的ながら得ている。これまでの実験によってUnc. Firmicutesは腹部で高い存在量を示した事から、消化器官および外分泌腺に着目してFISH法による染色と組織毎のサンプルに対してUnc, Firmicutesの定量を行った。その結果、主に後腸に局在している事が明らかになった。また、後腸のみならず直腸でも多くのUnc, Firmicutesが存在していた。 現在は、抗生物質処理を行った実験処理区を作成することで本バクテリアの詳細な伝搬様式を調べると共に、ホストであるアリへの影響を評価する為の予備実験を行なっている。

• Official profile