解剖生理学と行動学を併用した害虫消化管内に寄生するヤドリバエの環境適応機構の解明

• Project/Area Number: 10J40049
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• Principal Investigator: 田端(一木) 良子 (2014) 独立行政法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 特別研究員(RPD); 田端 良子 (一木 良子) (2011-2013) 独立行政法人国際農林水産業研究センター, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,440,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: 寄生バエ / ヤドリバエ / 中腸 / 免疫 / 呼吸 / 捕食寄生性昆虫 / 内部寄生 / 害虫防除 / 天敵

Outline of Annual Research Achievements

多くのヤドリバエが寄主昆虫の体腔に寄生し、寄主体外から酸素を得るためにファネルと呼ばれる漏斗状の呼吸器を形成する。一方、消化管に寄生をするノコギリハリバエはファネルを作らず、寄主の気管を消化管側へ取り込みシュノーケルのように呼吸を行う。ノコギリハリバエだけがファネルを形成しない理由を明らかにするために、前年度までに行ったin vitro実験系をさらに改良して、ファネルが形成されるしくみを調査した。昆虫細胞培地Sf-900 II SFM、アワヨトウ蛹体液（寄主体液）、卵黄、抗生物質、寒天を混合して作製した人工培地にヤドリバエ卵を接種した。体腔に寄生するブランコヤドリバエは、培地でよく発育し、この卵からふ化した幼虫が生体内で形成するのと同様の茶褐色の漏斗状ファネルを培地内で形成した。寄主由来の酵素や血球細胞を除去した寄主体液を加えた培地でもファネルの形成はみられたが、寄主体液を加えない培地ではファネルは全く形成されなかった。従って、血球による包囲化等の寄主の免疫作用によってファネルが形成される可能性は低く、ハエ幼虫自身が寄主体液に作用してファネルを形成すると考えられた。一方、ノコギリハリバエでは、ふ化幼虫は培地内で１齢のまま脱皮しなかったが、寄主体内で１日～数日発育させたハエ幼虫を人工培地に接種すると、発育・脱皮（一部は囲蛹化・羽化）した。寄主体液の有無に関わらず、培地で本種幼虫がファネルを形成することは一度もなかった。気管を模した細い紐状のモデルを提示すると、ハエ幼虫は口器でひき寄せる行動を示した。本種は、後方気門の周囲に鍵状のフックを持ち、呼吸の際に気管の取り込み口にからだを固定させる。ノコギリハリバエは消化管という特殊な環境に適応する過程で、シュノーケル呼吸という特殊な呼吸方法やフックという独自の形質を獲得する一方で、ファネルという他のヤドリバエが共通してもつ形質を退化させたのかもしれない。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effects of food plants of host herbivores on development of a midgut-resident tachinid parasitoid, Compsilura concinnata (Diptera: Tachinidae), and two hemocoel-resident parasitoids (2014)
  • Author(s): Ichiki RT, Tabata J, Nakahara Y, Kainoh Y and Nakamura S
  • Journal Title: Annals of the Entomological Society of America Volume: 107 Issue: 2 Pages: 461-467
  • DOI: 10.1603/an13098
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Different uses of plant semiochemicals in host location strategies of the two tachinid parasitoids (2013)
  • Author(s): Ichiki RT, Ho GTT, Wajnberg E, Kainoh Y, Tabata J, Nakamura S
  • Journal Title: N aturwissenschaften Volume: 99 Issue: 9 Pages: 687-694
  • DOI: 10.1007/s00114-012-0950-0
  • Peer Reviewed
• [Presentation] In vitro実験系を用いたヤドリバエ幼虫の発育と行動観察 (2015)
  • Author(s): 一木良子・中原雄一・古川誠一・田端 純・中村 達
  • Organizer: 第59回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] ヤドリバエによる寄生が寄主の免疫に与える影響 (2015)
  • Author(s): 山下華緒里・中村達・一木良子・古川誠一
  • Organizer: 第59回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] クモヘリカメムシの天敵寄生バエClairvilliops breviforceps (2014)
  • Author(s): 中村 達・一木良子・山下賢一
  • Organizer: 第24回天敵利用研究会
  • Place of Presentation: 都久志会館（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-12-01 – 2014-12-02
• [Presentation] Comparisons between a midgut-resident tachinid and two hemocoel-resident parasitoids: How do food plants of host herbivores affect parasitoids' development? (2014)
  • Author(s): Ichiki RT, Tabata J, Nakahara Y, Kainoh Y, Nakamura S
  • Organizer: 8th International Congress of Dipterology
  • Place of Presentation: ドイツ、ポツダム
  • Year and Date: 2014-08-10 – 2014-08-15
• [Presentation] Microtype tachinids possess thousands of eggs: Do they have any oviposition strategies? (2014)
  • Author(s): Nakamura S, Ho TTG, Kainoh Y, Wajnberg E, Ichiki R
  • Organizer: 8th International Congress of Dipterology
  • Place of Presentation: ドイツ、ポツダム
  • Year and Date: 2014-08-10 – 2014-08-15
• [Presentation] クモヘリカメムシに寄生するヤドリバエの発育 (2013)
  • Author(s): 一木良子, 山下賢一, 中村達
  • Organizer: 第57回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 日本大学(神奈川)
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] カリヤコマュバチにおける寄主の餌の違いによる寄生成功率への影響 (2013)
  • Author(s): 藏滿司夢, 一木良子, 中村達, 戒能洋一
  • Organizer: 第57回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 日本大学(神奈川)
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] Food plants of host caterpillars affect development of the parasitoid fly Compsilura conicinnata (Diptera : Tachinidae) (2013)
  • Author(s): Ichiki RT, Tabata J, Nakahara Y, Kainoh Y, Nakamura S
  • Organizer: 4^<th> International Symposium on Biological Control of Arthropods
  • Place of Presentation: Pucon, Chile
  • Year and Date: 2013-03-05
• [Presentation] 中腸に寄生するノコギリハリバエの発育に対する寄主食草の影響 (2012)
  • Author(s): 一木良子, 田端純, 中原雄一, 戒能洋一, 中村達
  • Organizer: 日本昆虫学会第72回大会
  • Place of Presentation: 玉川大学(東京)
  • Year and Date: 2012-09-16
• [Presentation] Different uses of plant semiochemicals in host location strategies of two "microtype" parasitoid flies (2012)
  • Author(s): Ichiki RT, Giang HTT, Kainoh Y, Wajnberg E, Nakamura S
  • Organizer: XXIV International Congress of Entomology
  • Place of Presentation: Daegu, Korea
  • Year and Date: 2012-08-22
• [Presentation] Comparative studies on oviposition behaviour of two microtype tachinid flies (2011)
  • Author(s): Ichiki RT, Giang HTT, Kainoh Y, Wajnberg E, Nakamura S
  • Organizer: 2^<nd> Entomophagous Insects Conference
  • Place of Presentation: France
• [Presentation] Timing of volatiles emissions from damaged corn plants and the behavior of tachinid fly Exorista japonica to the plants (2011)
  • Author(s): Hanyu K, Ichiki RT, Nakamura S, Kainoh Y
  • Organizer: 2^<nd> Entomophagous Insects Conference
  • Place of Presentation: France
• [Book] Chemical ecology of tachinid parasitoids. Wajnberg E and Colazza S. (eds.), Recent Advances in Chemical Ecology of Insect Parasitoids (2013)
  • Author(s): Nakamura S, Ichiki RT, Kainoh Y
  • Total Pages: 328
  • Publisher: Wiley-Blackwell
• [Remarks] Researchmap: 一木（田端）良子
  • URL: http://researchmap.jp/ryoko-research