植食性昆虫における植物加工行動の適応的意義と種多様性に及ぼす影響

植食性昆虫植物加工行为的适应性意义及其对物种多样性的影响

• 批准号: 18J40212
• 负责人: 小林 知里
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Tohoku 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 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J40212/
• 关键词: 植食性昆虫; 植物の被食防衛; 植物の誘導防御; 植物加工行動; カタビロハムシ; マルバアオダモ; Herbivore offense; アシナガゾウムシ

茎に産卵する際にそこにつく葉をすべて切り落としてしまう「剪定」産卵行動を行うカタビロハムシについて、その行動の適応的意義を調べるマルバアオダモを用いた野外操作実験から、葉がついたままの茎内では卵は５０％が死亡し、残りの５０％も幼虫後期に至る前に全て死亡する、ということがこれまでの申請者の研究から明らかになっている。そこで、申請者は植物が茎を食害から守る誘導防御システムとして、何らかの葉を介した仕組みがあるという仮説を立て、葉があると産卵に対し茎での遺伝子発現はどのように変化するのか、を明らかにするために①茎につく葉をすべて切り落としてから茎に卵を移植した株②茎につく葉はそのままで、卵を茎に移植した株③カタビロハムシが葉を切り落とし産卵した株④産卵・卵移植が行われていない、無操作の株の４処理それぞれの葉と茎のRNAseqを外注した。発現量変動遺伝子の比較の結果からは、茎に産卵する際に葉がある場合とない場合では、操作後1日目ではシグナル伝達に関わる遺伝子などの発現が有意に変化し、操作後6日目には植物の誘導防御に関わるエチレンやジャスモン酸などの植物ホルモンに関わる遺伝子発現の変化がみられることが分かってきた。これらは、実際に茎の産卵に対する誘導防御発動に葉が影響を与えているという仮説を支持する結果である。葉がついたままでは、産卵に対し茎での誘導防御として知られているセスキテルペンなどの有毒なテルペン類に関わる遺伝子発現が変化することもわかり、茎での誘導防御による有毒物質生成が行われていることも確かめられた。本結果については現在解析を進めており、近々論文として投稿予定である。また、日本生態学会で植食性昆虫による植物加工行動についてのシンポジウムを企画し、本結果についての発表も行うとともに、植食性昆虫の植物加工行動に関する知見を深め有意義な議論を行う場も作った。

Stems lay eggs, leaves, leaves The applicant's research was conducted in the following manner: For example, if the applicant is a plant, he/she may be able to induce a defense system by cutting off the stem, cutting off the leaf, transplanting the stem, or transplanting the egg. Egg stem transplant: plant 3, plant 4, plant 5, plant 6, plant 7, plant 8, plant 9, plant 9, The results of comparison of the amount of change in the development of the seed showed that the change in the development of the seed was intentional on the first day after the operation, and the change in the development of the seed was intentional on the sixth day after the operation. The effect of this on the development of egg production The leaf, spawning, and stem induced defense are known to be toxic to the environment, and the development of toxic substances in the stem induced defense is known to be toxic to the environment. The results of this paper are analyzed in detail. The results of this study indicate that plant processing activities related to herbivorous insects are closely related to plant processing activities.

项目成果

寄生蜂と植物被食防衛を克服せよ！オトシブミとハムシの“巻く”“切る”行動の進化

克服寄生黄蜂和植物猎物的防御！

• 发表时间: 2021
• 作者: Kato Makoto;Kawakita Atsushi;Goto Ryutaro;Okamoto Tomoko;Kobayashi Chisato;Imada Yume;Nakase Yuta;Nishioka Tatsuki;Chanthavong Bakham;Keothumma Khamsing;Kosaka Yasuyuki;小林知里
• 通讯作者: 小林知里

寄生蜂と植物被食防衛が鍵？ゾウムシとハムシの“切る” “巻く”行動の進化

寄生黄蜂和植物猎物防御是关键吗？

• 发表时间: 2020
• 作者: Akiko Oota-Ishigaki;Ph.D;Osamu Maruyama;Ph.D;Daisuke Sakota;Ph.D;Ryo Kosaka;Ph.D;Wataru Hijikata;Ph.D;Masahiro Nishida;Ph.D;小林知里
• 通讯作者: 小林知里

葉は幼虫の生存に邪魔？産卵する枝の葉をすべて切り落とすハムシの行動の適応的意義

叶子会影响幼虫的生存吗？

• 发表时间: 2019
• 作者: 太田晶子;迫田大輔;小阪亮;丸山修,西田正浩;小林知里・河田雅圭
• 通讯作者: 小林知里・河田雅圭