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Wolbachia感染天敵製剤の放飼における生態リスク評価

感染沃尔巴克氏体天敌制剂投放的生态风险评估

基本信息

批准号：
10J07743
负责人：
渡部真也
金额：
$ 0.9万
依托单位：
National Institute of Agrobiological Sciences (2011)Hiroshima University (2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、化学肥料や化学農薬の使用量を削減した環境保全型農業が推進され、化学農薬に替わる害虫防除法として天敵製剤の利用が年々増加している。しかし、細胞内共生細菌Wolbachiaが感染した天敵製剤を放飼した場合、特定の組合せ(非感染雌と感染雄など)でふ化率が減少する細胞質不和合(CI)によって放飼個体が個体群中で分布拡大し、個体群構造を変えてしまう可能性がある。これまで天敵製剤の放飼が野外個体群の遺伝的多様性に影響を及ぼすかどうか定量的に調査した研究は少なく、Wolbachiaによる影響もあまり考えられていない。そこで本研究では、CIを引き起こす2種類のWolbachia、wOus1およびwOus2が感染している天敵製剤タイリクヒメカメムシを放飼することで野外個体群の遺伝的多様性に影響を与えているかを明らかにすることを目的とした。本年度は1.放飼地域と無放飼地域の遺伝的多様性調査、2.シミュレーションモデルによる放飼個体の分布拡大予測をおこなった。前年度と引き続き、複数の遺伝マーカーを用いて放飼地域と無放飼地域の遺伝的多様性を調査した結果、前年度同様の傾向がみられた。さらに、単感染個体群に2重感染個体である放飼個体が侵入した場合、どのように放飼個体が分布拡大するかCaspari and Watsonモデル(Hoffmann et al.1990による改良)およびTravelling Wave Model(Turelli and Hoffmann,1991;Schofield,2002)を用いて予測した。その結果、タイリクヒメハナカメムシでは細胞質不和合の強さや放飼量によって単感染個体より放飼個体の適応度が高くなり、野外個体群に侵入した放飼個体が分布拡大すると予測された。細胞質不和合を引き起こすWolbachiaが感染した天敵製剤を放飼するとミトコンドリア遺伝子の多様性を低下させる可能性があるため、今後も引き続き放飼地域と無放飼地域の野外個体を採集し、継続的な遺伝的多様性の調査が必要である。

In recent years, the use of chemical fertilizers and agricultural chemicals has been reduced, environmental protection agriculture has been promoted, and the use of chemical pesticides for pest control has been increasing. The intracellular symbiotic bacterium Wolbachia has been found to be highly distributed among individuals and to have a high probability of individual population structure in certain combinations (non-infected females and infected males), resulting in a decrease in the rate of cytokinesis (CI). The effects of prey control on diversity of population heritages in the wild were investigated quantitatively. In this study, the effects of diversity on the genetic diversity of wild individual populations were studied. This year, we conducted a diversity survey on the herbivores in feeding and non-feeding areas, and a large prediction on the distribution of herbivores in feeding areas. The results of the previous year's survey showed that there was a tendency to increase the number of species in the population. In addition, the distribution of re-infected individuals in a single infected population was predicted by Caspari and Watson (Hoffmann et al. 1990, modified) and the Travelling Wave Model(Turelli and Hoffmann,1991;Schofield,2002). The results showed that the distribution of cytoplasm and feeding amount of infected individuals was higher than that of wild individuals, and the distribution of feeding individuals was higher than that of wild individuals. The possibility of low diversity of Wolbachia in the cytoplasm and in the control of predation in the future is necessary to investigate the diversity of Wolbachia in wild individuals collected from unfed areas.