2017 Fiscal Year Research-status Report

雑食性アザミウマの偏食多様性と系統分化との関係解明：生物的防除資材としての展望

Research Project

Project/Area Number	17K07681
Research Institution	Kyoto Prefectural University
Principal Investigator	中尾史郎京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (10294307)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	兼子伸吾福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (30635983) 塘忠顕福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80282250)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	アザミウマ / 捕食性 / 生物的防除 / 系統進化 / 雑食性 / 花粉 / 休眠性 / 安定同位体比分析
Outline of Annual Research Achievements	Haplothrips属の日本産９種を花粉と鱗翅目卵を餌として飼育し、４種では動物食への適性が低いことを把握した。同時にトウモロコシとアカマツの花粉の餌としての適性は、前者で高いことを把握した。これら９種を含むHaplothrips属の12種以上についての分子系統解析を行って、日本原産のHaplothrips属においては、動物食だけで発育を全うできる種から成る単系統群と植物食性が強い単系統群に大別できることが示唆された。そして、この系統関係と幼虫の色彩パターンとは一致しないことを明らかにした。国内外で植食性害虫とされているイネクダアザミウマは動物食だけで10世代以上を飼育でき、強い捕食性を備える雑食性のアザミウマであることを明らかにした。鹿児島県南部以南に分布する強捕食性の１種では幼虫期に経験する短日条件で誘導される生殖休眠性をもたないことを把握した。一方、鹿児島県以北に分布する強捕食性の姉妹種１種では光周期依存的な休眠性を示すが、その休眠性は優性形質で、複数の遺伝子が関与する他、母性効果の存在することを示唆した。２種の強捕食性の種について、花粉を摂食して飼育した個体と動物食で飼育した個体の安定同位体比分析を遂行し、動物と植物、C4植物とC3植物といった、食性の相違する個体を類別する手法確立の素地を得た。さらに、一般的傾向と異なり、餌資源の摂取によって安定同位体比が減少する現象を見いだした。また、生態学的知見が乏しかった１種H.nipponicusが強い捕食性をもつことを確認し、特定の数種植物種の花においては他の雑食性および植食性のHaplothrips属アザミウマよりも極めて高率で出現することを発見した。沖縄県に優占的に生息する強捕食性の１種について、亜熱帯の果樹栽培施設での接種試験を実施し、花序での定着と増殖が可能であることを認め、加害の証拠のないことを確認した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 日本産Haplothrips属の９種を網羅した分子系統解析を実施し、主要種の多型を検出した。飼育による食性の確認をできていない日本既知のHaplothrips属の種が１種のこされているので、次年度にこれを飼育するとともに分子系統解析に加える予定である。一方、日本未記録だったHaplothrips属１種を発見して飼育し、その捕食性が低いことを確認した。捕食性が相対的に強く幼虫色彩が類似した在来３種が単系統群を形成したことは特記すべき成果である。日本産Haplothrips属の９種を飼育して、植物種によって、それらの花粉がアザミウマの餌としての適性が異なること、そして花粉と小動物とで雑食性アザミウマの餌としての適性が異なることを把握できた。捕食性の高いHaplothrips属２種がアザミウマや蛾の他、ハダニ類を捕食することを確認できた。また、当初想定していなかったクダアザミウマ科の未記載種を果樹上で発見し、その飼育実験によってアザミウマや蛾を捕食することを確認できた。安定同位体比分析によって、花粉食で発育したアザミウマと動物食で発育したアザミウマのCN比を測定する手法を確立した。沖縄県に分布する捕食性の高い種の中には、光周期に制御される生殖休眠性をもたない種のあることを発見した。アカメガシワクダアザミウマの生殖休眠の遺伝について、正逆交配および戻し交配をおこなった結果を解析し、国内学会で発表した。日本産主要９種を含むHaplothrips属の系統進化と植食性への傾倒パターンとの関係について得られた結果を国際集会で発表した。鹿児島県における分布調査を遂行し、屋久島と与論島ではアカメガシワクダアザミウマを確認できなかったという成果を得た。熱帯果樹へのシナクダアザミウマの接種試験を遂行できた。捕食効率の種間差や種間関係の詳細把握は次年度以降の課題として残されている。
Strategy for Future Research Activity	雑食性Haplothrips属の飼育用餌としての昆虫の卵と卵殻の安定同位体CN比の相違を確認して、花粉殻と花粉内容物の安定同位体比の相違に関する検討をおこなって、アザミウマ個体の摂食資源をより正しく推察する方法を検討する。また、Haplothrips属の１個体を動物食期間と花粉食期間とを設けて飼育し、その安定同位体比分析をおこなって、餌として摂取された成分が、どの程度の時間でその個体に同化されるかを明らかにする。それらに基づき、野外で採集した個体の安定同位体比分析を実施して、自然界における各種の摂取資源における動物と花粉との相対性を推察する。沖縄県に生息する種を含むHaplothrips属複数種の温度と発育速度の関係、休眠性の有無、および植食性穿孔亜目アザミウマを餌とした場合の捕殺効率をさらに詳細に把握して、亜熱帯における生物的防除資材として有効なHaplothrips属の種と利用可能性をより詳細に検討する。分子系統解析の材料として加味していない日本産Haplothrips属２種の塩基配列決定をおこない、日本産全種のmtDNAのCO I領域に基づく分子系統樹を完成させて、その系統や食性多様性の進化を類推するとともに、個別種を判別可能な分子マーカーを利用した種識別法の確立を試みる。近縁種間における配偶干渉や生殖的隔離などの種間関係に関する知見を室内実験によって収集する。アカメガシワクダアザミウマの休眠性の遺伝に関する論文を投稿する他、得られた結果を国内の学会等で公表する。
Causes of Carryover	間接経費等の優先活用や他予算の有効活用によって小額が生じた。次年度の物品費の一部として有効利用する。