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植食性昆虫オトシブミによる葉の巻き上げ行動に着目した切れ込み葉の適応進化過程

草食性昆虫 Otoshibumi 叶卷曲行为的叶瓣适应性进化过程

基本信息

批准号：
18J12748
负责人：
樋口裕美子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12748/
关键词：
植物ー昆虫相互作用葉形ヤマハッカ属オトシブミ抵抗性行動

项目摘要

葉の形が生物間相互作用においてどのように作用しているか明らかにするため、シソ科ヤマハッカ属の葉の形が、産卵の際に葉を複雑に加工する植食性昆虫ムツモンオトシブミの寄主利用に与える影響を調べた。昨年度の研究から、ムツモンオトシブミに対し、ヤマハッカ属の1種ハクサンカメバヒキオコシ（以下ハクサン）の切れ込んだ葉形がメスによる葉の加工を阻害することがわかった。そこで、本年度は葉形による抵抗性機構の詳細とその進化的背景についての知見を得ることを試みた。まず、メスの加工行動のどの段階で切れ込んだ葉形が忌避されるのか、昨年度に引き続き葉に切れ込みのない同属のクロバナヒキオコシ（以下クロバナ）での加工行動と比較して検討した。メスはどちらの種でも同様に踏査を行ったが、葉の裁断に至る個体の割合はハクサンで低くなった。また、切れ込みを埋める処理をしたハクサンの葉では踏査した全てのメスが葉の裁断に至った。以上より、切れ込んだハクサンの葉形は主に踏査成功率を下げることにより揺籃作成を妨げていることが定量的に確認できた。次に、ハクサンとクロバナが同所的に生育する複数群落において、両種の揺籃による葉の損失量と地上部の成長特性を比較した。揺籃による葉損失量はハクサンよりクロバナで大きかったが、他の昆虫による総摂食量と比べると少なかった。クロバナはハクサンよりも高い地上部の成長量を示し、揺籃の有無は次月以降のクロバナの葉数に負の影響を及ぼさなかった。以上より、揺籃形成がクロバナの生育に与える影響は限定的であると考えられた。ハクサンの切れ込んだ葉形がオトシブミに対する防衛として進化してきたかは不明だが、クロバナでは高い成長特性が揺籃による葉損失を軽減している一方、成長量の小さいハクサンでは、葉に切れ込みがなければ揺籃による葉損失による影響はクロバナより大きいかもしれない。

The leaf's shape, the interaction between organisms, the action of the organism, the action of the leaves, the action of the leaf, the action of the leavesのshaped が, egg-laying のedge に叶を雑にprocessing するHerbivorous insects ムツモンオトシブミのhost utilization に and える influence を Adjustment べた. Last year's research on the から, ムツモンオトシブミに対し, ヤマハッカの1 species ハクサンカメバヒキオコシ (hereinafter ハクサン) のcut れ込んだ leaf shape がメスによる叶のprocessing することがわかった.そこで, this year's はleaf-shaped によるresistant mechanismのdetailsとそのevolution background についての知见を得ることをtrialみた.まず, メスのprocessing action のどのstage でcut れ込んだleaf が Avoid されるのか, last year に cited き続き叶にCut れ込みのない belongs to the same のクロバナヒキオコシ (hereinafter クロバナ) でのprocessing actionと comparison して検曰した.メスはどちらのkind でも同様にstepping を行ったが, 叶の Cutting に to る Individual のcut合はハクサンでlow くなった.また, cut れ込みをbury める process をしたハクサンの叶ではstep check した全てのメスが叶の成に到った. The above より, cut れ込んだハクサンの叶shaped は主にstep check success rate is を下げThe ることにより揺 basket is made and the をげていることが is quantitatively confirmed できた.に, ハクサンとクロバナがに生するplural community において of the same place, 両kind の揺basket による叶のloss amount and growth characteristics of the upper part をComparison した.揺basket leaf loss amount はハクサンよりクロバナで大きかっThe food intake of other insects is less than that of other insects.クロバナはハクサンよりも高いThe growth amount of the upper part of the groundをshowsし、揺basketのIs there any negative influence on the number of leaves and the number of leaves in the next month or so? The above より and 揺basket form the がクロバナの生に and the えるeffectはlimited であると卡えられた.ハクサンの片れ込んだ叶色がオトシブミに対する Defense としてevolutionしてきたかはUnknown だが、クロバナでは高いGrowth characteristics が揺basket によるleaf lossを軽The amount of growth is small, the amount of growth is small, and the amount of growth is small.れば揺によるLEAF LOSS による INFLUENCE はクロバナより大きいかもしれない.