アズキゾウムシ-Wolbachiaにおける多重共生系の進化生態学

红豆象甲Wolbachia多重共生系统的进化生态学

• 批准号: 03J01660
• 负责人: 今藤 夏子
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01660/
• 关键词: ボルバキア; 多重感染; アズキゾウムシ; 適応度; 相互作用; 定量PCR; 細胞内共生; 細胞質不和合性; 抗生物質; マイクロインジェクション; 多重共生

アズキゾウムシは、異なる2系統の細胞内共生細菌ボルバキアー(wBruComとwBruOri:以下、Con、Ori)が1個体に同時感染している(Kondo et al.2002)。本研究は、アズキゾウムシをモデルとし、宿主体内レベルから宿主個体群レベルにいたる「多重共生系の進化生態学」について総合的な探求を行うことを目的としている。本年度は、感染タイプ(=保有するボルバキア系統の組み合わせ:二重感染[CO]、Con単一感染[C]、Ori単一感染[O]、非感染の4タイプ)の違いが、宿主アズキゾウムシの適応度にどう影響するかを調べた。実験には、昨年度にマイクロインジェクションおよび抗生物質処理により作成した、宿主の遺伝的背景を同一とする系統を用い、産卵数、孵化率羽化重量などの適応度成分を測定した。その結果、非感染系統に比べて二重感染系統は産卵数や羽化重量などの低下が全般にみられ、逆に単一感染は非感染系統に比べて産卵数などが有意に増加する傾向がみられた。ただし、繰り返しによっては、感染タイプ間に有意な差は認めらず、ボルバキア感染の宿主に対する影響ははっきりしなかった。次に、2系統のボルバキアが体内において相互作用を示すかどうかについて、定量PCRによってボルバキアの存在量を測定し、調べた。その結果、虫体全体では、Con、Oriともに互いの存在によって存在量が有意に変化することがわかった。すなわち、二重感染個体における存在量が、それぞれの単一感染個体における存在量に比べて有意に低かった。ただし、単一感染時における存在量は、ConはOriが存在しない分増加したが、Oriは二重感染時に比べて増加はするものの、Conの不在分を補うほどには増加しなかった。従って、2系統のボルバキアは、存在量に関しては互いに影響を与える、すなわち競争関係にあること、また、互いの影響は非対称であることがわかった。

Two systems of intracellular symbiotic bacteria (wBruCom, wBruOri: Con, Ori) were identified and one individual was simultaneously infected (Kondo et al.2002). This study is aimed at exploring the integration of multiple symbiotic systems in evolutionary ecology. This year, the number of infections (= retention) and system combinations: double infection [CO], single infection [C], single infection [O], non-infection [C], and host infection (= host infection) were adjusted. In the past year, the number of eggs laid, the hatching rate, the weight of eggs, and the appropriate composition of the system were determined. As a result, the number of eggs laid and the weight of eggs laid in the double infected system decreased significantly compared with the non-infected system, and the number of eggs laid in the single infected system increased significantly compared with the non-infected system. The host of the infection is affected by the infection. 2. In vivo interaction, quantitative PCR, determination and modulation of the presence of these molecules. The result is that the whole body of the insect is in the middle of the existence of the organism. The presence of double infected individuals is lower than that of single infected individuals. The presence of the virus in the first infection increased significantly, while the presence of the virus in the second infection increased significantly. 2. The relationship between the two systems is not the same.