2019 Fiscal Year Annual Research Report
Plant-insect interaction around evolution of chemical defence
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17H03709
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
尾崎 まみこ 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00314302)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 化学防除 / 昆虫―植物相互作用 / 共進化 / 化学感覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「植物は、“食べられて昆虫を殺す戦略”から“食べられずに昆虫を遠ざける戦略”を選んで進 化した。この時、毒性物質でなく嫌悪・忌避物質を合成することで、昆虫の感覚や嗜好をターゲットに食欲を減退させる能力を獲得した」のではないか、この仮説を検証することができた。植物材料として、進化的に新しいアブラナ科の植物モデルとして、シロイヌナズナの野生型colとqKO（グルコシノレートを持たない突然変異体） bglu（グルコシダーゼ欠損突然変異体）、nai1（実生特異的な細胞内小器官欠損突然変異体）を、進化的に旧い化学防除システムをもつ植物モデルとしてマメ科のミヤコグサを用いた。これら植物材料の実生ホモジネートの匂い或いは味の存在下で、味覚嗅覚実験のモデル昆虫であるクロキンバエを用いて、具体的に①)味覚・嗅覚の感覚神経応答の測定、②脳神経活動の観測、③誘引・忌避効果の測定、④)摂食・拒食行動の評価、⑤食欲減退・回復の評価、⑥致死効果・耐性の評価、を行った。その結果、野生型シロイヌナズナ実生のホモジネート上清を混入させたショ糖溶液に対して、クロキンバエの食欲が有意に減退することが分かった。野生型の代わりに突然変異体を用いると、そのような効果は見られなかった。野生型シロイヌナズナ実生のホモジネートの匂い存在下でショ糖溶液に対するクロキンバエの食欲を測定すると、有意に減退することが分かった。野生型の代わりに突然変異体を用いると、そのような効果は見られなかった。さらに、クロキンバエ味覚器の電気生理学的な応答インパルスを調べ、既知の嫌悪応答のインパルスを参照してイソチオシアネートを感知する受容神経の同定を行った。また、味覚・嗅覚を通して刺激したときの誘因・忌避行動や食行動ないし食嗜好性を評価し、刺激時に活動する 食欲減退/増進調節の嗅覚一次中枢の限定的な活性が確認できた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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