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植物の防衛形質における遺伝的多型の維持機構:シロイヌナズナ属野生種による検証

Research Project

Project/Area Number 15J00400
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

佐藤 安弘  京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsシロイヌナズナ属 / アブラナ科 / 被食防御 / 遺伝的多様性 / トライコーム / 動植物間相互作用
Outline of Annual Research Achievements

当該研究課題の第一年目として、実験圃場での操作実験と野外調査を行った。対象植物としてアブラナ科ハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri subsp. gemmifera)の有毛型と無毛型を材料とした。
圃場では、ハクサンハタザオ約400個体を用い、有毛・無毛型の頻度とダイコンサルハムシ(Phaedon brassicae)の有無を操作することで、これらの2要因が植物の食害率と繁殖に与える影響を評価した。この結果、ハムシ存在下でのみ、有毛型と無毛型の間で少数派の繁殖が良くなることが明らかとなった。このことはハムシの存在が有毛・無毛型の二型の維持機構となることを意味している。
野外では、ハムシが出現している集団において、半径1mのプロットを複数設置し、有毛型と無毛型の個体群動態を継続して調査している。野外では、有毛型が少数派のときに食害率が低くなる傾向がみられた。今年度の結果を合わせた3年間の調査から、プロット内で少数派を占めていた型の頻度が中程度に復元することが明らかとなった。
さらに、近畿圏のハクサンハタザオ26集団を対象として、有毛型と無毛型の頻度と食害率の調査を行った。これらの地理的変異データを気候データと合わせて、各集団の有毛・無毛型の頻度に影響する要因を解析した。その結果、集団の平均食害率が高くなるほど無毛型の頻度が急激に低くなること、二型の頻度と気候条件には有意な関係はみられないことが明らかとなった。
以上により、ハクサンハタザオにおいて細毛の変異を形成する要因を、集団内と集団間の複数のスケールから検討することができた。これらの成果は、植物の防御形質における遺伝的多様性の維持機構を包括的に理解することに貢献するものと考えられる。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Associational effects against a leaf beetle mediate a minority advantage in defense and growth between hairy and glabrous plants2016

    • Author(s)
      Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
    • Journal Title

      Evolutionary Ecology

      Volume: 30 Issue: 1 Pages: 137-154

    • DOI

      10.1007/s10682-015-9809-0

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Tests of associational defence provided by hairy plants for glabrous plants of Arabidopsis halleri subsp. gemmifera against insect herbivores.2015

    • Author(s)
      Sato Y & Kudoh H
    • Journal Title

      Ecological Entomology

      Volume: 未定 Issue: 3 Pages: 269-279

    • DOI

      10.1111/een.12179

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spring Temperature Predicts the Long-Term Molting Phenology of Two Cicadas, Cryptotympana facialis and Graptopsaltria nigrofuscata (Hemiptera: Cicadidae)2015

    • Author(s)
      Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
    • Journal Title

      Annals of the Entomological Society of America

      Volume: 108 Issue: 4 Pages: 494-500

    • DOI

      10.1093/aesa/sav036

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 植食者を介した頻度依存選択がハクサンハタザオの細毛多型の維持を促す2016

    • Author(s)
      佐藤安弘、工藤洋
    • Organizer
      第63回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      宮城、仙台
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数植食者からなる食害傾度に応じたトライコーム二型の地理的変異2015

    • Author(s)
      佐藤安弘、工藤洋
    • Organizer
      第47回種生物学シンポジウム
    • Place of Presentation
      岐阜、羽島
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Herbivore-mediated interaction promotes the local coexistence of trichome dimorphism in a plant population2015

    • Author(s)
      Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
    • Organizer
      第31回個体群生態学会大会
    • Place of Presentation
      滋賀、彦根
    • Year and Date
      2015-10-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 被食防御の連合効果がハクサンハタザオにおける細毛二型の存続性に与える影響2015

    • Author(s)
      佐藤安弘
    • Organizer
      進化群集生態学シンポジウム2015
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Associational antiherbivore defense promotes the coexistence of hairy and glabrous plants2015

    • Author(s)
      Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
    • Organizer
      100th Annual Meeting of Ecological Society of America
    • Place of Presentation
      Baltimore, MD, USA
    • Year and Date
      2015-08-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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