2020 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 |
昨年度から継続して、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野外定期調査を実施した。ただし、新型コロナウイルスの蔓延に伴う社会規制のため、春期の調査は実施できなかった。また、主にこの理由によって、秋田県の地点を調査地を加えることを断念せざるを得なかった。4地点で2年間に得られたデータの予備的な分析結果からは、異なる地点に自生する異種および同種のアザミ類には、テントウの分岐的な季節的適応を促すような、明瞭な季節消長（CN比動態を含む）の差異は生じていないことが示唆された。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継続して進めた。
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、山形県、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昨年度と同様に、地点の組み合わせによって、局所適応の存在、つまり潜在的な“生息場所隔離”の発達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”の発達を支持する結果が得られ、とりわけ青森県と福島県の2地点間では、潜在的に双方向の生殖隔離障壁が発達していることが明らかになった。
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SSRマーカーの選定をさらに進めながら、解析に用いるサンプル絞り込みと準備を進めた。
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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やや遅れているが、サンプル準備などは順調に進行している。また、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、仮説の検証に向けて十分な知見が蓄積されつつある。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 |
研究最終年度にあたる令和3年度は、当初の計画通り野外調査を継続するとともに、今年度扱うことを断念した秋田県の集団を加えた飼育実験も追加で実施する。さらに、実験圃場において網室を用いた放虫実験を遂行し、これまでの飼育実験で検出された局所適応が、寄主植物依存の生殖的障壁としてどの程度の効果を持つのかを示す客観的データを得る。
やや遅れているアザミ類の諸形質の分析およびテントウ集団のDNA解析については、集中的に取り組み完了させる。特にDNA解析に関しては、令和3年度中の可能な限り早いタイミングでSSRマーカーの選定を終え、次世代シーケンサーによるデータ取得を外部委託する。
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| Causes of Carryover |
理由：新型コロナウイルスの蔓延によって学会がオンラインでの開催となったため、成果発表旅費の支出が無かったことによる。
使用計画：当初より令和3年度に計上していた調査・研究旅費および昆虫のDNA解析のための試薬類の購入費用に加えて使用する。
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Research Products
(3 results)
