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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

Research Project

Project/Area Number 17H03947
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

徳田 誠  佐賀大学, 農学部, 准教授 (60469848)

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)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
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
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。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 虫こぶ形成昆虫による植物の改変:虫こぶの多様性と虫こぶ形成の意義およびメカニズム.2020

    • Author(s)
      徳田 誠・鈴木義人・藤田将平・Ayman K. Elsayed・松田浩輝
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
  • [Presentation] 陸生節足動物に広範に存在する内生植物ホルモン:その進化的起源と機能の推定.2020

    • Author(s)
      徳田 誠・鈴木義人・Elsayed, A. K. ・松田浩輝
    • Organizer
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
  • [Presentation] 昆虫体内における植物ホルモン内生量の時空間的動態および昆虫における植物ホルモン合成能獲得の起源の推定.2020

    • Author(s)
      松田浩輝・鈴木義人・Elsayed, A. K.・徳田 誠
    • Organizer
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
  • [Presentation] ホソヘリカメムシの吸汁によるダイズ・ツルマメの結実時期と種子形質の変化2019

    • Author(s)
      徳田 誠・安達修平・中林ゆい
    • Organizer
      日本昆虫学会第79回大会
  • [Presentation] Feeding by the bean bug Riptortus pedestris (Insecta: Hemiptera) induces transgenerational changes in phenology of Grysine soja.2019

    • Author(s)
      Tokuda, M., Adachi, S., Nakabayashi, Y. and Suzuki, Y.
    • Organizer
      International Plant Protection Congress (IPPC) 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 昆虫における内生オーキシン量の雌雄別・発育段階別・組織別の比較.2019

    • Author(s)
      松田浩輝・鈴木義人・徳田 誠
    • Organizer
      植物化学調節学会第54回大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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