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非社会性昆虫コメツキモドキにおける最も発達した栽培共生「農耕」の起源

非社会性昆虫蟋蟀中最发达的栽培共生“农业”的起源

基本信息

批准号：
15J01207
负责人：
土岐和多瑠
金额：
$ 4.99万
依托单位：
Nagoya University (2016)Kyoto University (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

非社会性昆虫コメツキモドキにおける最も発達した栽培共生「農耕」の起源を探るべく、本年も国内外での野外調査、室内飼育実験ならびにDNA実験を行った。ニホンホホビロコメツキモドキ共生酵母の拮抗菌抵抗性が幅広いことを検証するため、農園に侵入する糸状菌４種をそれぞれ無菌化した幼虫と酵母とともに培養し、糸状菌の増殖を調べた。その結果、幼虫が酵母を広げ、いずれの糸状菌でもその増殖が抑制された。さらに、農園内の菌相をメタゲノム解析によって調べ、ニホンホホビロコメツキモドキ共生酵母のモノカルチャーがほぼ成立していることを確認した。つまり、共生酵母は、農園に侵入する様々な糸状菌に対して拮抗菌抵抗性を示し、それが農園内でのモノカルチャーの維持に大きく関係することが分かった。海外調査は、コメツキモドキ族において、「農耕」がいつ、何度進化したのかを調べるため、５月にベトナム、７月に中華人民共和国、８月にスリランカ、９月に台湾を訪れた。これまでにサンプリングした種の詳細な生態調査に加え、新たに4種のホホビロコメツキモドキと寄主植物、共生菌との関係について生態調査を行った。DNA実験では、解析する遺伝子領域を一領域増やした。その結果、より信頼性の高い分子系統樹が得られ、コメツキモドキ族において、酵母との栽培共生は複数回起源していることが強く示唆された。現在までのところ、酵母との栽培共生はタケの空洞を利用する種でのみ見られており、タケの空洞利用と農耕の密接な関係が強く示唆される。

The origin of non-social insect culture and symbiosis "farming" has been explored. Field investigation, indoor breeding and DNA research have been carried out at home and abroad this year. The resistance of symbiotic yeasts to four kinds of invasive bacteria in agricultural fields was studied. The results, larvae, and yeast are all inhibited. In addition, it is necessary to analyze the microbial flora in the agricultural garden and confirm the establishment of the microbial flora in the agricultural garden. The resistance of antagonistic bacteria to the invasion of symbiotic yeasts and agricultural gardens is demonstrated by the maintenance of large relationships between them. Overseas survey: May, July, People's Republic of China, August, September, Taiwan. The detailed ecological survey of the four species was carried out in addition to the ecological survey of the host plants and symbiotic bacteria. DNA analysis is a domain of genetic engineering. As a result, high molecular phylogenetic tree of high molecular weight was obtained, and yeast was cultivated and symbiotic. Now, the cultivation of yeast and yeast is closely related to the utilization of the void.