ホソヘリカメムシ類における外界獲得型細菌共生系に関する研究

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本研究は、陸上動物では唯一ホソヘリカメムシ類においてのみ報告されている外界獲得型細菌共生系(母子伝達を伴わず毎世代環境中から共生細菌を獲得する系)を対象とし、1)共生細菌の環境中における存在量、2)カメムシが共生細菌を獲得する経路および3)その時期、4)共生細菌の宿主に対する適応的影響を明らかにし、陸上節足動物における外界獲得型細菌共生系の進化・維持機構の理解を目指している。2年計画の最終年度は、初年度中に確立した共生細菌の安定的な培養系、および滅菌土と滅菌種子を用いた無菌苗飼育系を用い、共生細菌の宿主カメムシ(主にホソヘリカメムシ)に対する適応的影響の調査を行った。共生細菌保持・非保持個体間の比較飼育実験を行ったところ、2処理間で宿主の生存率(羽化率)にはほとんど差が見られなかったが、羽化成虫について見ると共生細菌非保持個体に比べ保持個体の方が体長、胸幅、腹幅、乾燥重量のいずれにおいても有意に大きかった。特に乾燥重量では2倍近く大きいことが明らかとなり、共生細菌が宿主ホソヘリカメムシにとって適応上有利であることが示された。共生細菌の野外分布を明らかにするため、クモヘリカメムシ、ホソヘリカメムシの寄主植物であるイタリアングラスおよびダイズの葉、種子、根それぞれからのDNA抽出を継続的に進め、特異的プライマーを用いた診断PCRによる共生細菌有無の確認を行い、また定量的PCRによる共生細菌の生息密度推定を試みた。その結果、共生細菌は植物の葉、種子上にはほとんど存在せず、主に根圏に生息する事が強く示唆された。各部位における共生細菌の正確な分布密度を明らかにするには、今後さらなる研究が必要である。本研究により得られた結果の一部を国内雑誌および国際雑誌に投稿し、論文として発表した。