DNAバーコードによる東南アジア非季節性熱帯林の植物-植食者群集の構造特性の解明

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本研究は、昆虫の体内から寄主植物のDNAを抽出し、DNAバーコーディングによって、東南アジア非季節性熱帯林の植物-植食性昆虫の相互関係と、その関係を形成する要因の解明を目指す。昆虫の胃内容物に残った少量の寄主植物DNAを同定する技術には問題点が多く、こうした技術をもとに植食者と植物関係を明らかにした研究はこれまでほとんどなかった。そこで平成23年度は、技術的な問題を解決し、新しい実験プロトコールを確立した。また、調査地で、植食性昆虫(ハムシ科成虫)の集中的なサンプリングを実施した。平成24年度は、その実験プロトコールをもとに、集めたハムシ科成虫約100個体の寄主植物DNAの抽出・解析を行った。さらに、既存のDNAリファレンスデータベースを使って、得られた植物塩基配列がどの植物ファミリーに属するのかを調べ、ハムシ科1種が利用する植物ファミリーの幅を推定した。その結果、ハムシ科11種のうち9種で、複数の植物ファミリーを餌植物として利用していることを明らかにした。特に多い種では、少なくとも11科の植物種を利用していることが示され、先行研究でわかっている広食性昆虫(2～3科の植物を利用)と比べても顕著に多い植物を利用していることがわかった。熱帯ではこれまで植食者は寄主植物に特殊化していると考えられてきたが、本研究によって、従来の定説を覆す実証データを示すことができた。平成25年度は、これらの成果を学会で発表したほか、招待講演も行った。また、成果をまとめた記事が国際誌に掲載され、熱帯林の植物-植食性昆虫関係の維持や形成に関わるメカニズムに新しい視点をもたらしたと考えている。