腐朽菌―寄生バチ共生系で機能する情報化学物質の進化プロセスの解明

本研究では「菌類―寄生バチ共生系の進化プロセスの解明」を目的とする。これまでに，シイタケ菌が菌食性ナガマドキノコバエ類の食害を受けると，天敵であるハエヒメバチ類を複数の揮発性化合物により誘引することが明らかになっている。本課題では，菌食者の食害に由来する揮発性化学物質群を“Fungivore Induced Fungal Volatiles：FIFVs”と新たに定義し，固有の機能を有する各化学シグナルが段階的に組み合わさり，情報化学物質として寄生バチを誘引するFIFVsが獲得されたと仮説を立て，これを検証する。本年度は，（1）菌食性昆虫に対するFIFVsの影響を調べるため，各FIFVsの合成酵素遺伝子欠損株を作出し菌食性昆虫に提示して，行動や成長に対する影響を調べた。また，（2）シイタケハエヒメバチの同属近縁種について各FIFVsに対する感覚応答を調査した。以下，成果の詳細を示す。（1）松井らが既に確立した手法に基づき，ウシグソヒトヨタケ菌糸のマツタケオール合成酵素遺伝子欠損株を作成し，ショウジョウバエ幼虫に対して通常株と遺伝子欠損株を提示し選択させた。その結果，ショウジョウバエ幼虫は通常株を選択し定位した。また，通常株と遺伝子欠損株をナガマドキノコバエ類の幼虫に提示したところ，遺伝子欠損株では摂食面積が減る傾向にあったが有意差はなかった。対象昆虫の菌食依存度によって影響が異なる可能性が示された。（2）近年新たに見つかった近縁種Orthocentrus sp.について，GC-EADを使用して触角の電気生理学的応答を調べた。これまでにシイタケハエヒメバチで誘引活性が見られた菌類由来の主要化合物（マツタケオール，1-オクタノール，リナロール，カルベオール，カルビルアセテート）に対して，本種でも全ての物質に触角応答を示すことがわかった。

本研究では「菌類―寄生バチ共生系の進化プロセスの解明」を目的とする。これまでに，シイタケ菌が菌食性ナガマドキノコバエ類の食害を受けると，天敵であるハエヒメバチ類を複数の揮発性化合物により誘引することが明らかになっている。本課題では，菌食者の食害に由来する揮発性化学物質群を“Fungivore Induced Fungal Volatiles：FIFVs”と新たに定義し，固有の機能を有する各化学シグナルが段階的に組み合わさり，情報化学物質として寄生バチを誘引するFIFVsが獲得されたと仮説を立て，これを検証する。本年度は，（1）菌食性昆虫に対するFIFVsの影響を調べるため，各FIFVsの合成酵素遺伝子欠損株を作出し菌食性昆虫に提示して，行動や成長に対する影響を調べた。また，（2）シイタケハエヒメバチの同属近縁種について各FIFVsに対する感覚応答を調査した。以下，成果の詳細を示す。（1）松井らが既に確立した手法に基づき，ウシグソヒトヨタケ菌糸のマツタケオール合成酵素遺伝子欠損株を作成し，ショウジョウバエ幼虫に対して通常株と遺伝子欠損株を提示し選択させた。その結果，ショウジョウバエ幼虫は通常株を選択し定位した。また，通常株と遺伝子欠損株をナガマドキノコバエ類の幼虫に提示したところ，遺伝子欠損株では摂食面積が減る傾向にあったが有意差はなかった。対象昆虫の菌食依存度によって影響が異なる可能性が示された。（2）近年新たに見つかった近縁種Orthocentrus sp.について，GC-EADを使用して触角の電気生理学的応答を調べた。これまでにシイタケハエヒメバチで誘引活性が見られた菌類由来の主要化合物（マツタケオール，1-オクタノール，リナロール，カルベオール，カルビルアセテート）に対して，本種でも全ての物質に触角応答を示すことがわかった。