テストステロン投与によるプラナリアの有性化誘導の効果
宇津木祐哉
１. はじめに3011/51***

有性 20化率15％

8/47***(3/23*

有性化した個体数/全個体数)* P＜0.05** P＜0.01*** P＜0.00150

埼玉県東松山市唐子で採取したナミウズムシ個体（以下唐子産ナミウズムシ）を用いて試薬による有性化を試みた（図1-A）。この個体集団は卵巣（図1B-1）が非常に観察しやすく、また交接器官も観察しやすい（図1B-2）。また、普通のナミウズムシと比べて形態的に小さく（体長6.6mm程度）、Dugesia japonicaとは別種の可能性が示されている個体である。表1に実験で使用した有性化に関与するセロトニン（Stage2まで）と本研究で有性化の効果を明らかにしたいテストステロンの濃度を示した。それぞれの試薬は餌のレバーに添加した。

B-1

Ａ

卵巣

交接器官卵巣東松山市唐子産ナミウズムシ

A ：背側面から観察（無性個体）

B-1： 腹側面から観察（有性個体）

図4 有性化率に対するテストステロン投与の影響
ネガティブコントロールのNC(試薬なし)に対して、他の実験区分はすべてで有意に有性化率が高くなった（図4）。セロトニンのみを与えた区分（Ser+T:0）は、全てStage2までであった。しかし、テストステロンが添加された区分（4区分）は有性化回避不能点を超えたStage3以上に達した個体が出現した。特に、Ser+T:300の区分
では7.8％（51匹中4匹）がStage3以上の有性化回避不能点を超えた。先行研究のセロトニンではStage2までであったのに対して、本研究で初めてテストステロンも加えることによって、精巣、卵黄腺および交接器官を誘導し有性化回避不能点を超える個体を出現させることができた。また、テストステロンの単独投与（Ser:0+T:300）でも有性化回避不能点を超える個体が出現した。

②B-2２mm

B-2： 背側面から観察（有性個体）

増殖率に対するテストステロン投与の影響

試薬を含む餌を３ヶ月間与え、増殖率に対する影響の結果を図5 に示した。また、ネガティブコントロール（NC）に対する他の実験区分の有意差をFisherの直接確率計算法を用いて検定したが、有意差はなかった。
4.5

表１6/32***10２. 方法

図18/31***

25

𠮷成優真

stage5stage4stage3stage2stage1

11/40***

35

日本に生息しているプラナリアの1種であるリュウキュウナミウズムシ（Dugesiaryukyunensis）はセロトニンを添加した餌を食べることによってStage2の段階まで有性化することが知られている1）。Stage3に達するとそれ以降では試薬を与えなくても自然に産卵できる状態のStage5になり完全に有性化する（有性化回避不能点）。しかし、完全に有性化するための刺激物質（有性生殖誘導因子）がまだ明らかにされていない。そこで、私たちは性ホルモンであるテストステロンがナミウズムシ（Dugesia japonica）の有性化に有効な物質であるかを研究することにした。

矢部真之介

実験区分と試薬の濃度

6143.5

実験区分名3増殖 2.5率2

実験区分の試薬の濃度NC

ネガティブコントロールで餌に試薬を入れない(ポジティブコントロールで有性効果があるPC倍)

冷凍有性プラナリアを与える

Se r + T : 0セ ロ ト ニ ン 120n g/m g+

テ ス ト ス テ ロ ン 0n g/m g

Se r + T : 150

セ ロ ト ニ ン 120n g/m g+

テ ス ト ス テ ロ ン 150n g/m g

Se r + T : 300

セ ロ ト ニ ン 120n g/m g+

テ ス ト ス テ ロ ン 300n g/m g

Se r + T : 600

セ ロ ト ニ ン 120n g/m g+

テ ス ト ス テ ロ ン 600n g/m g

Se r : 0 + T : 300

セ ロ ト ニ ン 0n g/m g+524646513046

数字は3カ月後の個体数を示す（開始時15匹）

1.5
10.50

図5

テ ス ト ス テ ロ ン 300n g/m g

プラナリアにおける有性化はStage1～Stage5の5段階に分けられ、それぞれの特徴を以下に示した（図2）。
Stage1:卵巣ができはじめ卵巣原基が見られる。
Stage2:卵巣原基が発達し卵巣ができる。
Stage3:精巣と卵黄腺ができ、咽頭の下に交接器官ができはじめる。
Stage4:交接器官が発達し咽頭孔の下に生殖孔ができる。
Stage5:交接器官（輸精管、交接嚢）が完成し産卵できる状態になる。

増殖率に対するテストステロン投与の影響

唐子産ナミウズムシは、ネガティブコントロールのNC(試薬なし)とテストステロン単独（Ser:0+T:300）では、3ケ月後に増殖率が2倍になった（図5）。一方、これら以外の実験区分（5区分）は3.4～4倍になった。テストステロン単独では、ネガティブコントロールと同程度なので、セロトニンに食欲を増加させ、プラナリアの分裂を促進する効果があると考えられる。

③

過剰卵巣の出現率に対するテストステロン投与の影響
過剰卵巣個体の出現率に対する影響を図6に、過剰卵巣個体の写真を図7に示した。
6/7

以上の特徴を踏まえ、唐子産ナミウズムシの有性化のStageを双眼実体顕微鏡により確認した。

5/82/3

5/8
6/11
3/6

交接器官

卵巣原器

無性個体

Stage1

卵巣Stage2

過剰卵巣

生殖孔
生殖孔

Stage3

Stage4

咽頭孔

Stage5

図2 東松山市唐子産ナミウズムシの有性化のステージ
K.Sekii et al ( 2019 )の有性化のステージ（図3）を参考に作成した。

図6

過剰卵巣の出現率に対する影響

図7

過剰卵巣を持つ個体

ネガティブコントロールのNC以外の実験区分（6区分）では、過剰卵巣を持つ個体が出現した（図6,7）。リュウキュウナミウズムシを用いた先行研究2）では、有性系統（有性生殖のみを行う）は、有性生殖誘導因子を含む物質を投与し続けても決して過剰卵巣個体は出現しないが、無性系統（無性生殖のみを行う）は、過剰卵巣個体の出現が増加してくる。この文献から判断すると、本研究で用いた唐子産ナミウズムシ
は、有性生殖誘導因子の投与により過剰卵巣個体が出現したので、無性系統である可能性が高い。ただし、レバーのみの餌（試薬なし）で飼育した唐子産ナミウズムシを約800個体以上調べた結果、1個体の有性個体の確認をしている。

４. 結論
本研究で明らかになったことは以下の通りである。
①

図3

リュウキュウナミウズムシの有性化過程

K.Sekii et al ( 2019 ) p . 2 による図を改変①

有性化率に対するテストステロン投与の影響

セロトニンとテストステロンを含む餌を3ヶ月間与え、有性化率に対する影響を調べた結果を図4 に示した。また、ネガティブコントロール（NC）に対する他の実験区分の有意差をFisherの直接確率計算法を用いて検定した。

テストステロンは有性生殖誘導因子であり、この投与により有性化回避不能点（Stage3）を超える有性化個体を出現させることができる。
② セロトニンには分裂を促進する効果がある。
③ 唐子産ナミウズムシに有性生殖誘導因子を投与することで、過剰卵巣個体が出現したので、唐子産ナミウズムシは無性系統である可能性が高い。

５. 参考文献
1）K.Sekii et al,（2019）Transcriptomic analysis reveals differences inregulation of amino acid metabolism in asexual and sexual planarians.
2）小林一也(2015) プラナリアにおける生殖戦略転換機構.

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