Physiological and molecular mechanisms underlying symbiont-mediated plant adaptation of the insect.

• Project/Area Number: 21770029
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: TSUCHIDA Tsutomu The Institute of Physical and Chemical Research, 松本分子昆虫学研究室, 基礎科学特別研究員 (60513398)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2010: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 植物適応 / 共生微生物 / アブラムシ / エンドウヒゲナガアブラムシ / 遺伝子発現ネットワーク / 寄主植物適応 / 植物-昆虫間相互作用 / ケミカルエコロジー / メタボロミクス / 微生物動態解析

Research Abstract

I examined the mechanisms underlying host plant adaptation of the pea aphid Acyrthosiphon pisum governed by an endosymbiotic bacterium Regiella. Analyses suggested that this phenomena was caused by 1) different amino acids composition between host plants, and 2) complex biological interactions between Regiella and essential symbiont Buchnera those were influenced by amino acids compositon of the host plant. It was also revealed that transplant of Regiella symbiont improved adaptation of the vetch aphid Megoura crassicauda on the white clover.

Research Products

• [Journal Article] Interspecific symbiont transfection confers a novel ecological trait to the recipient insect. (2011)
  • Author(s): Tsuchida T., et al.
  • Journal Title: Biology Letters Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Symbiotic bacterium modifies aphid body color (2011)
  • Author(s): Tsuchida T., et al.
  • Journal Title: Science Volume: 330 Pages: 1102-1104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interspecific symbiont transfection confers a novel ecological trait to the recipient insect. (2010)
  • Author(s): Tsuchida, T., Koga, R., Matsumoto, S., Fukatsu, T.
  • Journal Title: Biology Letters (in press.)
• [Journal Article] Quenching autofluorescence of insect tissues for In situ detection of endosymbionts (2009)
  • Author(s): Koga R., Tsuchida T., Fukatsu T.
  • Journal Title: Applied Entomology and Zoology 44 Pages: 281-291
  • NAID: 130000143006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quenching autofluorescence of insect tissues for In situ detection of endosymbionts (2009)
  • Author(s): Koga Ryuichi, Tsuchida Tsutomu, Fukatsu Takema
  • Journal Title: Applied Entomology and Zoology 44 Pages: 13-16
  • NAID: 130000143006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アブラムシ共生微生物が物質循環に果たす多彩な役割 (2010)
  • Author(s): 土田努
  • Organizer: 有機農業研究者会議2010
  • Place of Presentation: つくば市
  • Year and Date: 2010-11-04
• [Presentation] 日本各地の自然環境下における植物-昆虫-共生細菌間相互作用に介在する化学物質と昆虫遺伝形質の共相関解析 (2010)
  • Author(s): 佐々木宏和, 土田努, 坪井裕理, 近山英輔, 松本正吾, 菊地淳
  • Organizer: 日本農芸化学会2010年度大会
  • Place of Presentation: 東京大学安田講堂
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 昆虫に植物適応を賦与する共生細菌の体内動態解析 (2010)
  • Author(s): 土田努、古賀隆一、深津武馬、松本正吾
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会 第54回大会
  • Place of Presentation: 千葉大学・西千葉キャンパス(千葉県千葉市)
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] Landsphere Ecomics : Correlation analysis between hemicals and insect genetic traits involved in plant-insect-symbiont interactions. (2010)
  • Author(s): 土田努, 佐々木宏和, 坪井裕理, 近山英輔, 菊地淳, 松本正吾
  • Organizer: 基幹研-横浜研連携フォーラム
  • Place of Presentation: 理研横浜植物センター
  • Year and Date: 2010-02-09
• [Presentation] 陸圏エコミクス研究の始動:植物-昆虫-共生細菌間相互作用に介在する化学物質と昆虫遺伝形質の共相関解析 (2009)
  • Author(s): 佐々木宏和, 土田努, 坪井裕理, 近山英輔, 菊地淳
  • Organizer: 第4回メタボロームシンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校
• [Book] 難培養性微生物研究の最新技術II-ゲノム解析を中心とした最前線と将来展望-(大熊盛也, 工藤俊章監修) (2010)
  • Author(s): 土田努, 古賀隆一
  • Publisher: 昆虫細胞内共生細菌-その機能と応用
• [Book] 昆虫細胞内共生細菌-その機能と応用:in難培養性微生物研究の最新技術II (2010)
  • Author(s): 土田努
  • Publisher: 株式会社シーエムシー出版
• [Remarks] 土田努(理化学研究所)、古賀隆一(産業技術総合研究所)"共生細菌の異種間移植で、アブラムシが新たな性質を獲得-これまで利用できなかった餌植物上での生存、繁殖が可能な体質に変化-"2010年9月29日
  • URL: http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2010/100929/index.html
• [Remarks] 土田努"「昆虫の秘密 vs 光合成の実力」だから科学は面白い",サイエンスカフェ～みらい倶楽部～Vol.3日本未来科学館, 2010年1月11日
• [Remarks] 土田努, 古賀隆一(2009)"アブラムシの環境適応に共生細菌が果たす多彩な役割"昆虫と自然44:13-16
• [Remarks]
  • URL: http://ttsymbiosis.web.fc2.com/index.html