葉の「みため」による植物の多様な被食防衛機構の検証

Research Project

Project/Area Number	20J00334
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Review Section	Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research Institution	The University of Tokyo (2021) Kobe University (2020)
Principal Investigator	樋口裕美子東京大学, 大学院理学系研究科, 助教
Project Period (FY)	2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	葉形 / オトシブミ科昆虫 / 寄主利用 / 斑 / 植物－動物相互作用 / 植物加工昆虫 / オトシブミ科 / 寄主植物 / 行動解析
Outline of Research at the Start	植物の葉の色や形は植物種や生育段階、環境によって様々に変化する。本研究では、こうした葉の「みため」の違いが植物を食害する植食者に対してどのような応答を引き起こし、相互作用に影響して被食を抑えうるのかを検討する。具体的には、１．様々な方法で葉を加工する植食性昆虫オトシブミ類について、加工方法ごとに母材である葉の形が加工しやすさにどのように影響し、オトシブミ類の産卵選択を決定づけているのか、２．早春に芽吹くカタクリの開花までにみられる葉の茶色の斑が、Givnish(1990)が提唱したように、捕食者であるシカなどの植食獣に対して視覚的なカムフラージュとして働き、被食を抑えているのかを実証的に検討する。
Outline of Annual Research Achievements	植物の葉の色や形は植物種や生育段階、環境によって様々に変化する。本研究では、こうした葉の「みため」の違いが植物を食害する植食者に対してどのような応答を引き起こし、生物間相互作用に影響を及ぼしているのか検討している。本年度は、次のような研究を行った。１．切れ込み葉によるオトシブミの踏査阻害機構解明に向け、ムツモンオトシブミとシソ科ヤマハッカ属の室内飼育に取り組み、累代飼育に成功した。また、踏査行動をより正確に定量するために撮影方法の改良を行った。２．昨年度行ったヒメコブオトシブミとアカソに関する研究が国際学術誌に受理、出版された。３．昨年度に引き続き、文献調査と野外調査から寄主植物リストを拡充した。国内複数地点での調査から、新しい寄主利用の知見が複数得られた。このリストを用いて葉形と加工様式の関係を検討した。本年度の解析では、利用する植物分類群の影響が大きく、加工様式間で利用する葉形に違いはみられなかった。今後、葉形の定量方法や解析方法を改善して、再検討を行う。４．３を踏まえ、葉の切れ込み程度の差が著しいムクロジ科カエデ属を利用する複数のオトシブミ科昆虫に焦点を当て、野外調査と室内実験を行った。その結果、野外ではオトシブミ種によって産卵に利用するカエデ属種に違いがあるものの、幼虫は産卵利用の記録のないカエデ属種でも摂食できることがわかり、幼虫の摂食適性よりメス成虫の加工における選好性が寄主利用に影響している可能性が浮上した。５．カタクリの斑入り葉の頻度と食害率の調査集団を追加した。昨年度までの結果と合わせると、斑入り葉の頻度と食害率は集団間で異なっており、葉に斑がほぼない集団と斑入り葉の頻度が高い集団では主な植食者が異なる可能性が食痕から推察された。斑入り葉の頻度の低い集団での調査が少ないため、今後調査集団数の増加と植食者の確認が必要である。
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。