2018 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamical theory of switching predation based on chemical substances arising learning behaviors in the parasitic wasp
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17H03731
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
嶋田 正和 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (40178950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松山 茂 筑波大学, 生命環境系, 講師 (30239131)
笹川 幸治 千葉大学, 教育学部, 准教授 (30647962)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 寄生蜂ゾウムシコガネコバチ / A. quinarius / 宿主マメゾウムシ類 / 匂い学習 / 産卵行動 / 化学分析 / 不斉合成 / エソグラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嶋田と協力研究者の笠田実は、寄生蜂ゾウムシコガネコバチ（Anisopteromalus calandrae）とその隠蔽種A. quinariusについて、日毎生存率と日毎次世代蜂生産力から推移行列モデルを構築し、A. quinariusの餌条件で推移行列の要素が変わる効果を解析した。
松山と連携研究者の柴尾は、寄生蜂が宿主探索に利用しているカイロモンとして、アズキゾウに特有の主成分11-methylheptacosane(11-MeC27)、およびヨツモンに特有の主成分9-methylheptacosane(9-MeC2）、3-methylnonacosane（3-MeC29）、9,13-dimethylnonacosane(9,13-diMeC29) を特定した。これら4成分をバイオアッセイした結果、単独での提示よりも天然物に似せて4成分をブレンドした場合に、特に高い学習効果を引き出せた。さらに、立体構造の解明のために不斉合成に取り掛かり、11-MeC27と9-MeC27については、それぞれ(R)-体、(S)-体の合成に成功した。蜂のカイロモンは、宿主２種に対して接触刺激性の性フェロモン成分であり、宿主の配偶行動では重要な物質であり、蜂は宿主２種の性フェロモン成分をカイロモンとして利用しており、これらの成分を単独または混合カクテルとして知覚し、探索像を形成・記憶することで正の頻度依存捕食を実現すると考えられる。
笹川は雌の産卵行動のエソグラム作成のために、4つの行動要素の時間を計測した。その結果、行動時間の平均は、(1)触角によるタッピング 30.4秒、 (2)腹部先端による突き刺し行動 7.3秒、(3)産卵管による穴あけ行動+(4)それに続く実際の産卵行動 348秒であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度の重要な進展は、寄生蜂ゾウムシコガネコバチが2種の宿主アズキゾウムシとヨツモンマメゾウムシを寄生する際のカイロモンが、化学分析によってアズキゾウムシの主要成分は１種、ヨツモンマメゾウムシの主要成分は3種であることを決定できたこと、そしてそれらを化学合成した結果、化学合成したそれらの化学物質がゾウムシコガネコバチに天然のカイロモンと同じ寄生行動パターンを再現させた点である。さらに、それらはマメゾウムシ２種の配偶に関わる接触刺激性フェロモン（体表炭化水素類）である文献を見出したのは、ゾウムシコガネコバチの寄生行動の全体像を浮き彫りにしたと言える。
また、嶋田は笠田と共同して生活史パラメータに可塑性が生じる場合の推移行列の解析を進め、第1回デモグラファー会議で講演できたことである。特に、羽化してからの経験・学習により、時間が経つほど良い宿主環境を発見する確率が上昇する可能性もモデルに取り込んだことで、蜂の学習能力に焦点を当てたモデル解析の研究が進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
嶋田・松山・柴尾グループは、(1)ゾウムシコガネコバチがカイロモンとして利用している化学物質をアズキゾウムシで１物質、ヨツモンマメゾウムシで３物質を特定したこと、(2)化学合成した物質で蜂の寄生行動を再現できたこと、(3)さらにそれが宿主マメゾウムシ類の接触刺激性フェロモン（体表炭化水素類）となっている文献を発見したことで、論文投稿に踏み切る段階に達したと考えている。早々に論文をまとめて投稿したい。笹川らのエソグラム分析は(2)の寄生行動の分析で貢献する。また、推移行列のモデル解析も、別途の論文として投稿したい。
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Research Products
(3 results)
