2019 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫における植物ホルモン合成能の獲得が植食性の進化に及ぼしたインパクトの検証
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17H03947
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
徳田 誠 佐賀大学, 農学部, 准教授 (60469848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 博幸 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00342767)
鈴木 義人 茨城大学, 農学部, 教授 (90222067)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | オーキシン / サイトカイニン / 昆虫 / 植食性 / ゴール形成性 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫における植物ホルモン合成能の進化的起源をさぐる目的で、クモ綱(クモ目)や昆虫綱の様々な目における植物ホルモンオーキシンとサイトカイニンの内生 量を調査した。その結果、オーキシンはクモ目、トンボ目、カゲロウ目、バッタ目、ナナフシ目、シロアリ目、カメムシ目、コウチュウ目、トビケラ目、チョウ 目など、分析したすべての分類群で確認された。一方、植物体内で活性を持つ2種類のサイトカイニンiP(前駆物質iPR)、tZ(前駆物質tZR)のうち、iPあるいは iPRは多くの昆虫類で確認されたが、tZあるいはtZRは植食性の目であるバッタ目やナナフシ目を含む多新翅類ではほぼ認められず、カメムシ目の一部の分類群 や、完全変態昆虫でのみ、ある程度の内生量が検出された。興味深いことに、植食性の目の中でも、ゴール形成性が進化している分類群では、tZあるいはtZRを一 定量体内に保持している傾向が認められた。過去の形質を復元した結果、昆虫の共通祖先はIAAやiP合成能を有していたと推定されたのに対し、tZ合成能は準新翅類と完全変態昆虫とが独立に獲得したことが示唆された。以上より、IAAまたはその合成酵素が昆虫類でなんらかの機能を有していること、tZやtZR合成能の獲得がゴール形成性の進化と関連していることが示唆された。また、ホソヘリカメムシ幼虫の体内にはIAAが高濃度で含まれており、花期にホソヘリに吸汁されると、ツルマメでもダイズと同 様の反応がみられた。両種ともホソヘリに吸汁された種子で発芽率の低下が認められ、全般的にツルマメよりもダイズの方が高かった。以上から、吸汁によるこ れらの生理的変化は昆虫側の積極的な操作によるものであり、その結果植物側に負の影響が及んでいること、および、ダイズでより感受性が高いことなどが示唆 された。
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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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