種子食性昆虫の送粉共生系における寄生者の進化的背景の解明
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20K22666
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0703:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 沙央里 京都大学, 生態学研究センター, 研究員 (10877319)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 送粉共生 / ハナホソガ属 / 虫こぶ / コミカンソウ科 / コマユバチ科 / 寄生蜂 |
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| Outline of Research at the Start |
生物種間の相利共生は、何らかのメカニズムにより安定的に維持されていると考えられてきた。しかし申請者らは、コミカンソウ科植物とそれらの花に送粉・産卵するガ類（ハナホソガ属）との送粉共生関係で、共生者から寄生者になったと考えられるハナホソガ種を見出した。この寄生的送粉者は虫こぶ形成性を持ち、宿主の種子生産を著しく低下させる。一方、寄生蜂による寄生率は共生的送粉者より低い。そこで本研究では、この種が寄生蜂からの防衛のために虫こぶ形成性を進化させたことで寄生的になり、共生的送粉者を絶滅させながら分布を広げていると仮説を立て、飼育系を用いた操作実験とハナホソガの遺伝的変異の地理的パターンにより検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物種間の相利共生は、何らかのメカニズムにより安定的に維持されていると考えられてきた。特に相利共生の安定性が「制裁」で説明されてきた従来の研究では、相利共生の利益とコストのバランスに関わる共生者の形質は変化せず、一定に保たれると考えられてきた。しかし、そのような形質が変化したと考えられる報告もまた存在する。コミカンソウ科植物とそれらの花に送粉・産卵するガ類（ハナホソガ属）との送粉共生関係においても、共生者から寄生者になったと考えられるハナホソガ種（Epicephala corruptrix）が存在している。この寄生的送粉者は虫こぶ形成性を持ち、宿主の種子生産を著しく低下させる。
本研究では、寄生的送粉者であるE. corruptrixは、寄生蜂からの防衛のために虫こぶ形成性を進化させたことで寄生的となり、宿主植物（カンコノキ属）を共有する共生的送粉者Epicephala obovatellaを絶滅させながら分布を広げている、という仮説の検証を目指した。そこで本研究では、まずハナホソガ2種ともに複数のハプロタイプをもつことを示した。次に、ハナホソガ2種の遺伝的多様性を比較し、仮説の通りE. corruptrixの遺伝的多様性がE. obovatellaより低いことを示した。また、ハナホソガ2種が混在して生息している奄美大島において、ハナホソガ2種の分布が季節的に変動しており、その変動が宿主植物のフェノロジー形質と関係があることを示唆する結果が得られた。E. corruptrixの虫こぶ形成性の進化背景には、仮説とした寄生蜂の影響だけでなく宿主植物との相互作用も一因である可能性を示唆している。したがってこの結果も、様々な要因により相利共生の利益とコストに関わる形質は常に変化し続けるという、新たな見方の一つの根拠に繋がるものである。今後、本研究で得られたハナホソガの遺伝的情報に加えて、宿主植物の遺伝的情報を組み合わせることで、仮説の更なる展開が見込まれる。
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Report
(4 results)
Research Products
(4 results)
