植物と送粉者の種特異性における化合物のブレンドとキラリティーの役割

Research Project

Project/Area Number	23K21339
Project/Area Number (Other)	21H02562 (2021-2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2021-2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research Institution	Gifu University
Principal Investigator	岡本朋子岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (50588150)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	蘇智慧株式会社生命誌研究館, その他部局等, 主任研究員 (40396221) 後藤龍太郎京都大学, フィールド科学教育研究センター, 助教 (50725265)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000) Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000) Fiscal Year 2021: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Keywords	キラリティ / 種特異性 / 花の匂い / 送粉共生 / 誘引 / 送粉共生系 / 送粉 / 種分化 / ブレンド
Outline of Research at the Start	特定の昆虫により花粉が運ばれる植物種が多く存在し、それらは花の匂いで送粉者を誘引する。特異的な送粉者の誘引機構の解明は、植物の種分化機構の解明につながるため、進化・化学生態学的に長く議論されてきたものの解決はされていない。ラン科の一部では新奇な化合物によって、特異的な送粉者を誘引する「プライベートチャンネル」が知られるが、ラン科植物以外で実際に発見された例は非常に少ない。種特異性を決めるメカニズムの解明を目指し、プライベートチャンネルの妥当性の検証とそれに代わる仮説の提唱および検証を行う。種特異性を維持しながら多様化してきたグループにおいて、種分化の際に起きた化学的変化の解明に繋がる。
Outline of Annual Research Achievements	特定の昆虫により花粉が運ばれる植物種が多く存在し、それらは花の匂いで送粉者を誘引する。特異的な送粉者の誘引機構の解明は、植物の種分化機構の解明につながるため、進化・化学生態学的に長く議論されてきたものの解決はされていない。本研究では、種特異性を決めるメカニズムの解明を目指し、プライベートチャンネル仮説の妥当性の検証とそれに代わる仮説(普遍的な化合物のブレンドによる特異的な送粉者の誘引機構)を提唱し、検証を行う。本年度はGC-EADの新規立ち上げを目標にしていたが、新型コロナウイルス蔓延の影響により、海外の業者とのやりとりがうまくいかず、起動まではできなかった。そのため、既存の分析装置（GC-MS）を用いて花の匂いの分析を行い、より詳細な花の匂いのプロファイルの構築を行った。また、昆虫類および花の匂い化合物を用いた行動実験を行うことで、送粉者の誘引に必要な化合物のスクリーニングを行った。その結果、送粉者は寄主植物の種に独特な匂い物質に対して必ずしも誘引行動を示すわけではなかった。また、花の匂いを構成する匂い化合物の量と誘引性の強さには相関がなく、微量なものに対しても誘引性を示すことが明らかになった。また、引き続き海外業者とのやりとりを通じて、GC-EADの立ち上げと起動作業を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 機器の立ち上げにやや難渋しているが、来年度以降に計画をしていた項目を先に行うことで、進捗に大きな遅れはないため。
Strategy for Future Research Activity	機器の立ち上げと起動が本研究の進捗での遅れとなっているため、昆虫の行動実験を主軸に研究を進めることを視野にいれる必要がある。また、起動を目指し、日本国内の業者とも連携していく。研究の細かい点（手法等）に軽微な変更は必要かもしれないが、基本的に大きな方向転換や研究内容、推進方法の変更は必要ないと考えている。