別紙様式

Form

平成 26 年度筑波大学・ドイツ学術交流会（DAAD）パートナーシップ・プログラム

（筑波-DAAD 共同研究プログラム）報告書

2014 “Partnership Program between the University of Tsukuba and DAAD

(Tsukuba-DAAD Joint Research Program)” Report

平成 27 年 12 月 12 日

Date (YYYY/MM/DD):2015/12/12

筑波大学長 殿

Submitted to: President,

University of Tsukuba

(申請代表者 / Representative of Applicant)

所 属 / Organization 生命環境系/菅平高原実験センター 職 名 / Title 教 授 氏 名 / Name 町田 龍一郎 印 （Signature）

下記のとおり報告します。

I hereby report as follows.

1. 研究課題名

（日本語）

六脚類（広義の昆虫類）のグラウンドプラン、高次系統の再構築

－比較発生学、形態学とファイロゲノミクスの統合－

Title of Research Project

（English）

Reconstruction of the groundplan and evolution of Hexapoda (Insecta s.l.):

A combined approach of comparative embryology, morphology and phylogenomics

2.派遣期間及び

派遣先機関等 （日本語）

派遣期間

Dispatch Period

派遣先機関名

Organization Name

派遣者氏名

Name of Each Applicant for

Dispatch

2015年 9月 20日～2015年 9月 24日

2015年 9月 24日～2015年 9月 29日

VI 1KITE Meeting,

Universität Wien

(第６回１KITEミーティング,

ウィーン大学）

VII Dresden on Insect

Phylogeny, Senckenberg

Naturhistorische

Sammlungen Dresden

(第７回ドレスデン昆虫系統

学ミーティング,ゼンケンベ

ルグ自然史博物館）

町田龍一郎

（生命環境系/菅平高原実験

センター・教授)

町田龍一郎

（生命環境系/菅平高原実験

センター・教授)

武藤将道

（生命環境科学

研究科・博士課程前期1年）

3.共同研究の概要

及び成果

（日本語）

町田教授の昆虫比較発生学研究室は、ドイツ・イエナ大学系統学博物館のボイテル教授の昆虫比較形態学研究室とボン大学のミゾフ教授の昆虫ファイロゲノミクス研究室と、「六脚類（広義の昆虫類）のグラウンドプラン、高次系統の再構築－比較発生学、形態学とファイロゲノミクスの統合－」とのテーマの下、本パートナーシッププログラムでの共同研究体制を構築した。進化を論じるのに重要な比較発生学、比較形態学、ファイロゲノミクスという 3様の観点を統合することで、「六脚類とは何か？」を無翅昆虫類、多新翅類を中心に議論しようとするものである。 本年は昆虫系統学をテーマとする二つの研究集会が連続した１週間の間にドイツとオーストリアで計画されていた。すなわち、不定期開催の第６回１KITE（1000種昆虫トランスクリプトーム進化プロジェクト 1K Insect Transcriptome Evolution）ミーティング（ウィーン大学）（VI 1KITE Meeting, Universität Wien, Wien, September 21-23, 2015）と隔年開催の第７回ドレスデン昆虫系統学ミーティング（VII Dresden Meeting on Insect Phylogeny, Japanisches Palais, Dresden, Germany, September 25-27, 2015）である。この二つの集会には、本パートナーシッププログラムに参加している DAAD側の参加者全員：イエナ大学のボイテル教授、ヴィフラーPosDoc、ボン大学のミゾフ教授、ブランケ PosDoc、リュール MC2、筑波大学側参加者も一名を除いた（PosDocであった関谷薫氏が URAとなったため）全員：町田龍一郎教授、富塚茂和 PosDoc、真下雄太 PosDoc、藤田麻里 DC3、武藤将道 MC1が参集することになった。なお、筑波大学側の内、町田教授、武藤 MC1以外のものは特別研究員奨励研究費などの外部資金で旅費を賄った（また、菅平高原実験センター町田研究室出身で現在愛媛大学理学部の福井眞生子助教も同行）。

第 6回１KITEミーティングでは、DAAD側全員と筑波大学側の町田、真下、藤田（、福井）が今までの共同研究の進捗状況を確認して、議論を行なった。１）多新翅類に関しては、ジュズヒゲムシ目の系統的位置について、どのような検討を行えばよいかを検討。２）無翅昆虫類に関しては内顎類を指示するトランスクリプトーム解析も可能であることが示され、これをどのように考えていけばよいか、検討した。３）われわれの研究成果を第 7 回ドレスデン昆虫系統学ミーティングで発表するに当たって、問題提起の仕方を確認した。４）さらに、他の１KITEメンバーも含めて、2017年出版を目指し、昆虫系統学に軸足を置いた昆虫学教科書を執筆することになった。 第 7回ドレスデン昆虫系統学ミーティングは昆虫系統学で最も権威のある研究集会である。そこ

で研究成果を発表するということは、極めて意義深い。本パートナーシッププログラムの筑波大学側の研究者を含めたものとしては下記の発表がなされた。 Shigekazu TOMIZUKA, Makiko FUKUI, Kaoru SEKIYA, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture]

Early splitting of Hexapoda reviewed from the comparative embryology: a revised synthesis.. Makiko FUKUI, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture] Cephalic endoskeleton of Baculentulus

densus (Imadaté) (Hexapoda: Protura: Acerentomidae): A preliminary embryological study. Mari FUJITA, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture] Embryonic development of Eucorydia

yasumatsui Asahina (Insecta: Blattodea: Corydiidae). Jessica WARE, Alexander BLANKE, Carola GREVE, Oliver NIEHUIS, Ryuichiro MACHIDA, Karl KJER,

Bernhard MISOF (2015) [Invited lecture] The phylogeny of Paleoptera = Recent progress in molecular and morphological phylogenetics.

Yuta MASHIMO, Romano DALLAI, Rolf BEUTEL, Chow-Yang LEE, Ryuichiro MACHIDA (2015) Diversity of egg structures and reproductive systems in Zoraptera.

Shodo MTOW, Ryuichiro MACHIDA (2015) Comparative embryology of arctoperlarian Plecoptera (Insecta). 10日足らずの交流ではあったが、非常に高密度な議論がもたれ、筑波大学－DAADパートナーシ

ッププログラム参加大学の間に今後の長期的な協力体制が築かれた

筑波大学側でも、平成 26年度から現在に至るまでの間に多くの英文原著論文が発表された。これらの中で： Blanke, A., P. T. Rühr, R. Mokso, P. Villanueva, F. Wilde, M. Stampanoni, K. Uesugi, R. Machida and B.

Misof (2015) Structural mouthpart interactions evolved already earliest lineages of insects. Proceedings of the Royal Society B (Proceedings B): 282 20151033; DOI: 10. 1098/rspb.2015: 1033.

Blanke, A. and R. Mahcida (2015) The homology of cephalic muscles and endoskeletal elements between Diplura and Ectognatha (Insecta). Organisms Diversity and Evolution, DOI: 10.1007/s13127-015-0254-5.（印刷中）

は本パートナーシッププログラムなしには完成しなかった研究である。前者はプレスリリースされ、新聞（信濃毎日新聞 http://www.47news.jp/localnews/nagano/2015/08/post_20150805103236.html ；財経新聞 http://www.zaikei.co.jp/article/20150902/267341.html ）、雑誌（バンカル No. 98, 2016年冬号, p. 82-85 http://www.himeji-culture.jp/7bancul.html ）でも紹介され、また、高輝度光科学研究センター Japan Synchrotron Radiation Research Institute SPring-8 の 2015年度の注目研究に採択、「SPring-8Research Frontiers 2015」に紹介される予定。後者の論文は本研究の発展である。一層の筑波大学とボン大学の共同研究の発展を目指し、現在、ブランケ PocDoc を JSPS 外国人招へい研究者（短期）Invitation Fellowships for Research in Japan (Short-term)として、また、SPring-8成果刊行優先課題 Non-Proprietary Grant-Aided Projectに発展研究課題を申請中である。また、現在、リュールMC２が筑波大学に滞在、共同研究を行っているように、筑波大学－DAAD パートナーシッププログラム参加大学の間には非常に強固な協力体制が生まれるに至っている。

Summary of the

Joint Research,

and Results

（English） Prof. R. Machida’s Hexapod Comparative Embryology Laboratory, Sugadaira Montane Research Center (SMRC), University of Tsukuba (UT) has established a cooperative project under the title “Reconstruction of the groundplan and evolution of Hexapoda (Insecta s. l.): A combined approach of comparative embryology, morphology and phylogenomics”, together with Prof. R. G. Beutel’s Hexapod Comparative Morphology Laboratory of the Phylotisches Museum, Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSUJ) and Prof. B. Misof’s Hexapod Phylogenomics Laboratory of the Zoologisches Forschungsmuseum Alexander König (ZFMK), Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. This project aims at reconstructing the hexapod groundplan “what Hexapoda are”, combining the three different disciplines, i.e., the hexapod comparative embryology, hexapod comparative morphology and hexapod phylogenomics, focusing on Apterygota and Polyneoptera. This year, two international meetings on the insect phylogeny were to be held in Europe during consecutive seven days: The 6th 1KITE (1K Insect Transcriptome Evolution) Meeting (Universität Wien, Wien, September 21-23, 2015) and the 7th Dresden Meeting on Insect Phylogeny (Japanisches Palais, Dresden, Germany, September 25-27, 2015). In these two meetings, all the members from the DAAD side, i. e., Prof. Beutel and Dr. B. Wipfler (PosDoc) of FSUJ, and Prof. Misof, Dr. A. Blanke and Mr. P. Rühr of ZFMK and all the members from SMRC (except for Dr. K. Sekiya who became a URA of UT), i. e., Prof. Machida, Dr. S. Tomizuka (PocDoc), Dr. Y. Mashimo (PocDoc), Ms. M. Fujita (DC3) and Mr. S. Mtow (MC1) were to participate. The traveling expenses for the participants from UT side other than Machida and Mtow were covered by external funds such as a JSPS grant-in-aid. An assistant professor of Ehime University Dr. M. Fukui, who graduated from SMRC, accompanied us during the travel this time. In the 6th 1KITE Meeting all members from both of UT and DAAD checked the progress of the joint research of the partnership program, confirmed its state of quo and clarified what had to be examined as the nest step: 1) as for Polyneoptera the phylogenetic position of Zoraptera; 2) as for Apterygota, why the transcriptome analysis suggests the monophyly of Entognatha; 3) as for the presentations to be presented in the 7th Dresden Meeting on Insect Phylogeny, how the issues to be raised; 4) In addition, other 1KITE members included, it was supposed to be writing the entomology textbook based on phylogeny, with the aim of 2017 publication. In the 7th Dresden Meeting on Insect Phylogeny, the most authoritative, international symposium on the insect phylogeny, the participants from UT side presented the following researches. Shigekazu TOMIZUKA, Makiko FUKUI, Kaoru SEKIYA, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture]

Early splitting of Hexapoda reviewed from the comparative embryology: a revised synthesis. Makiko FUKUI, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture] Cephalic endoskeleton of Baculentulus

densus (Imadaté) (Hexapoda: Protura: Acerentomidae): A preliminary embryological study. Mari FUJITA, Ryuichiro MACHIDA (2015) [Invited lecture] Embryonic development of Eucorydia

yasumatsui Asahina (Insecta: Blattodea: Corydiidae). Jessica WARE, Alexander BLANKE, Carola GREVE, Oliver NIEHUIS, Ryuichiro MACHIDA, Karl KJER,

Bernhard MISOF (2015) [Invited lecture] The phylogeny of Paleoptera = Recent progress in molecular and morphological phylogenetics.

Yuta MASHIMO, Romano DALLAI, Rolf BEUTEL, Chow-Yang LEE, Ryuichiro MACHIDA (2015) Diversity of egg structures and reproductive systems in Zoraptera.

Shodo MTOW, Ryuichiro MACHIDA (2015) Comparative embryology of arctoperlarian Plecoptera (Insecta). Although it was a short stay of less than 10 days, we could successfully develop valuable exchanges of

ideas and information, and we could build a long-term cooperation in the future between the universities participating in the UT-DAAD Partnership Program. The members from UT side published about 25 original papers from the 2014 fiscal year up to now. Among them the following two deserve special mention, because these could never appear without the UT-DAAD Partnership Program. Blanke, A., P. T. Rühr, R. Mokso, P. Villanueva, F. Wilde, M. Stampanoni, K. Uesugi, R. Machida and B.

Misof (2015) Structural mouthpart interactions evolved already earliest lineages of insects. Proceedings of the Royal Society B (Proceedings B): 282 20151033; DOI: 10. 1098/rspb.2015: 1033.

Blanke, A. and R. Mahcida (2015) The homology of cephalic muscles and endoskeletal elements between Diplura and Ectognatha (Insecta). Organisms Diversity and Evolution, DOI: 10.1007/s13127-015-0254-5. (in press)

The former was press-released and introduced in some newspapers (Shinano-Mainichi-Shinbun http://www.47news.jp/localnews/nagano/2015/08/post_20150805103236.html ; Zaikei-Shinbun http://www.zaikei.co.jp/article/20150902/267341.html ) and some magazins (BanCal No. 98, 2016, Winter Issue, p. 82-85 http://www.himeji-culture.jp/7bancul.html ). This research was selected as one of the hottest researches conducted in 2015 at the Japan Synchrotron Radiation Research Institute SPring-8 and invited to the fiscal special issue of SPring-8 “SPring-8Research Frontiers 2015”. The latter research is the succeeding of the former. Aiming at the further cooperation between UT and ZFMK, proposals have been applied for the Invitation Fellowships for Research in Japan (Short-term) with Blanke as a candidate and the Non-Proprietary Grant-Aided Project at SPring-8. As shown by that Rühr MC2 of ZFMK is currently staying in SMRC, a very strong collaboration between UT and DAAD sides has been developing.

（注）記入スペースが不足の場合には別紙可、その場合には「別紙のとおり」と記入願います。 Notice: Attach a separate sheet if needed.