2019 Fiscal Year Research-status Report
近縁な寄主植物への隠蔽的な局所適応が植食性昆虫の種分化を促す効果の検証
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19K06803
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
藤山 直之 山形大学, 理学部, 教授 (90360958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松林 圭 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60528256)
横山 潤 山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植食性昆虫 / 寄主植物 / 局所適応 / 生息場所隔離 / 移入者の生存不能 / ヤマトアザミテントウ / アザミ類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
青森県、岩手県、山形県、福島県の各1地点（計4地点）において、ヤマトアザミテントウとその寄主植物であるアザミ類の季節消長に関する定期的野外調査を実施した。青森県の調査地点ではミネアザミが、その他の3地点ではナンブアザミがテントウの寄主植物となっており、テントウとアザミ類の両方に関して地点間で季節消長がずれることを示唆するデータを得た。さらに、秋田県で実施した野外調査では、テントウがナンブアザミだけを寄主としている地点に加え、ダキバヒメアザミだけを利用していると考えられる地点が見つかった。秋田県に関しては後者の地点を対象に加え、次年度以降、研究最終年度まで野外調査を継続し、地点間の季節消長の差異を明らかにするためのデータを蓄積する。また、野外調査と同時に、各地点でテントウに利用されているアザミ類の物理的・化学的特徴の分析に用いるためのサンプル、および、DNA分析に用いるテントウの収集も進めた。
各地点の寄主に対する選好性および各寄主上での成育能力に関し、青森県、岩手県、福島県の各地点で採集したテントウおよび各地点で利用されているアザミ類を対象に、飼育実験を実施した。成虫の食性については、アザミの別種のみならず同種の地理的集団に対しても、自身の生息地のアザミに対する有意な選好性が検出される場合があり、地点の組み合わせによって、局所適応の発達、つまり潜在的な“生息場所隔離”の存在を支持する結果が得られた。幼虫の成育状況に関しても、同様に、地点の組み合わせによって、潜在的な“移入者の生存不能”の存在を支持する結果が得られた。
テントウ集団間の遺伝的関係（遺伝的分化と遺伝子流動の規模）の解明に関しては、解析に用いることが可能な変異を示すSSRマーカーの選定を進めたと同時に、DNA抽出などの解析用サンプルの準備に着手した。
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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
アザミ類の諸形質の分析がやや遅れているものの、前述したように、野外における季節消長の調査、寄主特異性の生理的利用能力の査定、および、テントウの地理的集団間の遺伝的関係の解明については、概ね当初の計画どおり進行しており、仮説に肯定的な成果が得られはじめている。さらに、成果の一部については複数の学会で発表し、議論を深めることができた。
以上より、本研究課題の進捗状況は概ね順調であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究2年目にあたる令和2年度に関しては、当初の計画通り、野外調査と飼育実験を継続する。飼育実験に関しては地点と集団を追加して入れ替え、テントウ集団とアザミ集団の全ての組み合わせを網羅したデータの集積を目指す。ただし、特にこれら2つの項目については、研究代表者が在住する山形県のほか、青森県、秋田県、岩手県、福島県における現地での作業が必須である。新型コロナウイルス禍への対策に関連し、複数県にわたる調査旅行の制限が長期間続いた場合には、本年度に移植し維持している各地のアザミ類と、山形県内のテントウとアザミ類を対象とし、補足的なデータを蓄積する計画である。
やや遅れているアザミ類の諸形質の分析については、早急に軌道に乗せる必要があるが、これに関しても新たなサンプルの取得が困難となる可能性がある。その場合には、前述の対応のほか、本年度中に得ているサンプルの解析に力点を置く。
テントウ集団のDNA解析についても同様の問題が存在するが、基本的には、SSRマーカーの選定が終わった時点でサンプル精製を一気に進め、順次、次世代シーケンサーによるデータ取得を外部委託し、解析に着手する。
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Research Products
(4 results)
