モデル植物の自然変異を用いた病害虫群集のゲノムワイドな理解と予測

• Project/Area Number: 16J30005
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: Ryukoku University
• Principal Investigator: 佐藤 安弘 龍谷大学, 研究部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 植物生態学 / 動植物相互作用 / 生態学

Outline of Annual Research Achievements

２０１７年は当該課題「モデル植物の自然変異を用いた病害虫群集のゲノムワイドな理解と予測」の２年目にあたる。２０１６年度の予備実験では、野外に移植したシロイヌナズナで食害昆虫の数や群集組成に有意な系統間差がみられた。この結果を参考に、２０１７年度はシロイヌナズナ２００野生系統８反復を日本とスイスの２箇所に移植し、野外の虫害データを基にしたゲノムワイド関連解析を進めた。
日本では６月に野外移植実験を行い、その後７月にチューリッヒ大学に滞在してスイスでの実験を行った。いずれの調査地でも短日条件の室内で８週間栽培した植物を１ヶ月間野外に移植し、全ての個体に付着する昆虫を計７回調査した。主な植食者として、日本ではコナガ、モンシロチョウ、ネギアザミウマが、スイスではノミハムシ、ミカンキイロアザミウマが出現した。実験終了後に各調査地で植物１０００個体からRNAサンプルを取得し、今後のトランスクリプトーム解析のために数百検体のRNAを抽出した。野外実験が終了した後はゲノムワイド関連解析を進めるために、発表済の一塩基多型データを入手し、解析環境を整備した。
研究代表者が科学技術振興機構さきがけ専任研究者に採択されたことにより、本課題は年度途中で終了したものの、得られたゲノムワイド関連解析用データとRNAサンプルはさきがけ課題の一部として継承された。よって、本学振課題から得られた成果は同学術分野における今後の研究に資するものであると考えられる。

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。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Zurich/Kentaro K. Shimizu lab.(Switzerland)
• [Int'l Joint Research] University of Zurich/IEU/Prof. Kentaro K. Shimizu group(Switzerland)
• [Journal Article] Associational effects and the maintenance of polymorphism in plant defense against herbivores: review and evidence (2018)
  • Author(s): Sato Yasuhiro
  • Journal Title: Plant Species Biology Volume: 33 Issue: 2 Pages: 91-108
  • DOI: 10.1111/1442-1984.12201
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimal foraging by herbivores maintains polymorphism in defence in a natural plant population (2017)
  • Author(s): Sato Y, Ito K, Kudoh H
  • Journal Title: Functional Ecology Volume: 31 Issue: 12 Pages: 2233-2243
  • DOI: 10.1111/1365-2435.12937
  • NAID: 120006368162
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Herbivore-mediated interaction promotes the maintenance of trichome dimorphism through negative frequency-dependent selection (2017)
  • Author(s): Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
  • Journal Title: American Naturalist Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fine-scale frequency differentiation along a herbivory gradient in the trichome dimorphism of a wild Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Yasuhiro Sato, Hiroshi Kudoh
  • Journal Title: Ecology and Evolution Volume: 7 Issue: 7 Pages: 2133-2141
  • DOI: 10.1002/ece3.2830
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Presence of substitute diets alters plant resistance to specialist and generalist herbivores: a meta‐analysis. (2016)
  • Author(s): Sato Y, Kudoh H.
  • Journal Title: Ecosphere Volume: 7 Issue: 11
  • DOI: 10.1002/ecs2.1446
  • NAID: 120006318857
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Quantifying the variability of insect communities among Arabidopsis thaliana genotypes: tests for the effects of trichomes and glucosinolates (2017)
  • Author(s): Sato Y, Shimizu-Inatsugi R, Yamazaki M, Shimizu, KK, Nagano AJ.
  • Organizer: 日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2017-03-16
• [Presentation] Associational effects and the maintenance of trichome dimorphism in a wild Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Sato Y, Ito K, Kudoh H
  • Organizer: The 2017 Congress of the European Society for Evolutionary Biology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 植食者の最適採餌からみたハクサンハタザオのトライコーム二型の維持 (2016)
  • Author(s): 佐藤安弘、伊藤公一、工藤洋
  • Organizer: 種生物学シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2016-12-03
• [Presentation] Modeling the effects of optimal foraging herbivores on the maintenance of trichome dimorphism in a wild Arabidopsis population (2016)
  • Author(s): Sato Y, Ito K.
  • Organizer: URPP Global Change and Biodiversity Conference
  • Place of Presentation: Monte Verita, Ascona, Switzerland
  • Year and Date: 2016-08-30
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] researchmap
  • URL: http://researchmap.jp/yassatojpn/?lang=japanese