クワガタムシ・コガネムシ類における昆虫－菌類の共生関係の解明と保全生物学的応用

锹虫和金龟子昆虫与真菌共生关系的阐明及其保护生物学应用

• 批准号: 14J09621
• 负责人: 棚橋 薫彦
• 金额: $ 3.16万
• 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: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J09621/
• 关键词: 共生微生物; 食材性昆虫; 多様性; クワガタムシ; 菌嚢; 共生酵母; 木材構成糖; 共生; 酵母

1 クワガタムシ科における微生物共生関係の解明クワガタムシ科の共生酵母は，雌成虫の菌嚢を介して次世代に伝達され，幼虫が食べる木質バイオマスの消化に密接に関連していると考えられる．本研究では、日本産クワガタムシ科の約40種のうち一部の離島固有種を除いた計32種について，成虫の菌嚢または幼虫消化管に存在する共生酵母を解析・同定した．クワガタムシ科の共生酵母の大半はScheffersonyces属のキシロース醗酵性酵母であったが、特殊な生態を持ついくつかの希少種クワガタムシからは、これまでに知られていない全く新規の酵母群が発見された。また，酵母以外の微生物との共生についても新規の知見が得られた。例えば、フィリピンに生息するクーランネブトクワガタの成虫腸管からはツリガネムシ類に近縁な繊毛虫が見出された。陸上生物に繊毛虫が共生あるいは寄生する現象は大変珍しく、この発見については当年度内に論文化をおこない、Zoological Science誌に受理された。2 共生酵母の地理的分化と遺伝的多様性クワガタムシ共生酵母の大半を占めるScheffersomyces属酵母について、詳細な系統解析を行った。これまで酵母の系統解析に汎用されてきた26SリボソームRNA遺伝子やITS領域はScheffersomyces属内の変異が少なく，共生酵母とホスト昆虫の間の種特異性や，酵母の地理的分化などを調べるためには，これらに替わる新たな分子マーカーを開発する必要があった．そこで，日本産と韓国産のルリクワガタ属の共生酵母を対象として，東京大学および韓国の研究者と共同で，核リボソーム遺伝子のIGS領域における分子マーカーを開発し，その有用性について検討した．また、開発した分子マーカーを用いて、東アジアのルリクワガタ属共生酵母の遺伝的分化について調べた。これらの内容については論文査読中である。

1 ク ワ ガ タ ム シ secco に お け る microbial symbiosis masato の interpret ク ワ ガ タ ム シ は の symbiotic yeast, female adult の bacteria 嚢 を interface し て nextgen に 伝 da さ れ, caterpillars feed が べ る wooden バ イ オ マ ス の digestion に contact に masato even し て い る と exam え ら れ る. This study で は, Japanese ク ワ ガ タ ム シ secco の about 40 kinds of の う ち a の inherent kind of isolated islands を except い た 32 species に つ い て, adult の bacteria 嚢 ま た は larvae digestive tube に exist す る symbiotic yeast を parsing, with fixed し た. ク ワ ガ タ ム シ secco の symbiotic yeast の most は Scheffersonyces is の キ シ ロ ー ス 醗 leaven sex yeast で あ っ た が, special ecological を な つ い く つ か の rare kind of ク ワ ガ タ ム シ か ら は, こ れ ま で に know ら れ て い な い く all new rules の yeast population が 発 see さ れ た. Youdaoplaceholder0, symbiosis of <s:1> microorganisms other than yeast と <e:1> に て て て new regulations が see が られた. Example え ば, フ ィ リ ピ ン に interest-bearing す る ク ー ラ ン ネ ブ ト ク ワ ガ タ の adult insufflate か ら は ツ リ ガ ネ ム シ class に nearly try な 繊 caterpillar が shows さ れ た. Land biological に 繊 caterpillar が symbiotic あ る い は parasitic す る phenomenon は big - Jane し く, こ の 発 see に つ い て は に within the current theory of culture を お こ な い, Zoological Science volunteers に accept さ れ た. 2 symbiotic geographical differentiation と of yeast の 伝 of many others in sexual ク ワ ガ タ ム シ symbiotic yeast の accounted for more than half を め る Scheffersomyces belong to yeast に つ い line analytical を っ て, detailed な system た. こ れ ま で yeast の system analytic に domestic さ れ て き た 26 s リ ボ ソ ー ム RNA heritage 伝 son や ITS field は Scheffersomyces within the genus の - different が less な く, symbiotic yeast と ホ ス ト between insect の の species-specific や, yeast の geographic differentiation な ど を adjustable べ る た め に は, Youdaoplaceholder6 れらに issue する necessary があった for わる new たな elements わる カ を を を. そ こ で, Japanese と Korean の ル リ ク ワ ガ タ is の symbiotic yeast を like と seaborne し て, university of Tokyo お よ び の researchers と で together, South Korea, nuclear リ ボ ソ ー ム posthumous son 伝 の IGS field に お け る molecular マ ー カ ー を open 発 し, そ の usefulness に つ い て beg し 検 た. ま た, open 発 し た molecular マ ー カ ー を with い て, east ア ジ ア の ル リ ク ワ ガ タ の is symbiosis yeast but 伝 differentiation に つ い て adjustable べ た. The content of the に れら れら て て て 読 paper can be found in 読 である.

项目成果

クワガタムシの地理的分布と共生酵母の温度適応

锹虫的地理分布与共生酵母的温度适应

• 发表时间: 2016
• 作者: Kobayashi H;Tanahashi M;Ando M;Noothalapati H;Fukatsu T;Hamaguchi H; Yamamoto T;棚橋薫彦;棚橋薫彦・渡邉花奈・川上華子・久保田耕平・深津武馬
• 通讯作者: 棚橋薫彦・渡邉花奈・川上華子・久保田耕平・深津武馬

ちょっと変わったクワガタムシと共生する新規の酵母類

一种与稍微不寻常的锹虫共存的新型酵母

• 发表时间: 2014
• 作者: 平山茜;工藤史貴;江口正;渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平;棚橋薫彦・渡邉花奈・久保田耕平・細谷忠嗣・荒谷邦雄
• 通讯作者: 棚橋薫彦・渡邉花奈・久保田耕平・細谷忠嗣・荒谷邦雄

National Chiao Tung University(台湾)

国立交通大学（台湾）

novel symbiotic ciliate (Ciliophora: Peritrichia) in the hindgut of a stag beetle (Coleoptera: Lucanidae)

锹虫（鞘翅目：Lucanidae）后肠中的新型共生纤毛虫（Ciliophora：Peritrichia）

• 发表时间: 2017
• 期刊: Zoological Science
• 影响因子: 0.9
• 作者: Masahiko Tanahashi;Xian-Ying Meng;Takema Fukatsu
• 通讯作者: Takema Fukatsu

クワガタの酵母はどこから来たのか？

锹虫酵母从哪里来？

• 发表时间: 2016
• 作者: Kobayashi H;Tanahashi M;Ando M;Noothalapati H;Fukatsu T;Hamaguchi H; Yamamoto T;棚橋薫彦
• 通讯作者: 棚橋薫彦