2018 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of biological impacts on host plants by gut bacteria of tephritid fruit flies
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18K19217
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
松浦 優 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80723824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 英臣 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (70748425)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | ミバエ / 腸内細菌 / 寄主植物 / 果実 / 土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、南西諸島における植物寄生性のミバエ類（Bactrocera属）を対象に、野生個体と寄主植物を採集してそれらに感染する細菌叢を網羅的に同定し、FISH法により観察することで、ミバエ体内と植物体中での腸内細菌感染の状況を調査する。そして、ミバエ腸内細菌の感染有無を操作する飼育実験系を立ち上げ、腸内細菌の有無ならびにミバエ寄生の有無が、ミバエ幼虫の生育と寄主植物それぞれに与える影響を調査する。同時に、ミバエ寄主植物の栽培実験により、ミバエ寄生と腸内細菌の存在が土壌ならびに植物に及ぼす影響を検証することによって、ミバエ体外での腸内細菌の動態と機能を解明することを目的としている。
本年度はまずミバエ類の腸内細菌叢を把握するため、主に沖縄県内においてBactrocera属のミバエとそれらの寄主植物体を野外採集または県内の協力者を介して収集し、それらに存在する細菌の解析に着手した。野外から採集したフクギミバエ、ナスミバエ、ミスジミバエなどの合計8種24集団のミバエ成虫サンプル由来の各組織や全身、一部の寄主植物からDNAを抽出し、16S rDNAアンプリコンシーケンスにより細菌叢を解析している。予備解析の結果、フクギミバエとナスミバエ類の主要な腸内細菌はγプロテオバクテリアに属する細菌類であること、またそれらの一部が寄主植物にも共通してみられることが判明した。さらに、寒天培地で単離培養したミバエ由来の細菌を同定したところKlebsiella属の細菌が頻出したが、本属はDNA解析で主要ではなかったため、手法によって検出される種に偏りがあることも確認した。並行して、wFISH観察用に固定したミバエ類の各組織については近日中に特異的プローブを用いて観察する予定である。また翌年度に計画した昆虫飼育・栽培実験等のため、野生ミバエの飼育系樹立とプランターによる寄主植物栽培方法も検討した。
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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
本年度はさまざまなミバエ類を野外から集める予定であったが、台風による影響でフィールドの採集活動が難航し、ミバエが寄生している植物体を広範囲にわたって効率よく集めることができなかった。しかし、研究開始前に採集・保存していた検体に加えて、研究協力者からも多様な検体を受け取る段取りを進めることができたので、すでに必要十分な収集状況に至っている。予定していた全てのDNA実験、FISH観察、またDNAシーケンスの依頼解析については技術補佐員の労働時間確保や飼育実験における予想外の失敗により調整がうまくいかず、予算執行期限内に全行程を完了できずに年度をまたぐ結果となったが、現時点でも今後の研究計画の再検討に有用な示唆が得られており、総合するとおよそ期待通りの成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は前年度に完了することができなかった細菌叢の解析とそれにともなう蛍光顕微鏡観察を早急に遂行し、研究対象に関する基盤情報を整理した上で飼育実験と栽培実験を再開する。フィールドでは特に寄主植物と土壌サンプルの採集を重点的に進めることでミバエ体外における細菌群衆の動態をおさえる予定である。
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| Causes of Carryover |
初年度に予定していた採集およびDNA解析を完了することができなかったため、その分の旅費、試薬購入費や解析費用等を次年度に繰越すことになったが、次年度前半の使用を計画している。加えて技術補佐員の勤務時間短縮により、人件費も繰越す結果となったが、現在新規に採用を進めており、雇用が決定次第、適切な使用額を見込んでいるので予算執行上の問題はない。
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[Journal Article] One Hundred Mitochondrial Genomes of Cicadas2018
Author(s)
Lukasik Piotr、Chong Rebecca A、Nazario Katherine、Matsuura Yu、Bublitz De Anna C、Campbell Matthew A、Meyer Mariah C、Van Leuven James T、Pessacq Pablo、Veloso Claudio、Simon Chris、McCutcheon John P
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Journal Title
Journal of Heredity
Volume: 110
Pages: 247～256
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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