2014 Fiscal Year Annual Research Report
マメゾウムシ類の適応的多様化：種子毒耐性と乾燥種子利用によるジェネラリストの進化
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26304016
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
嶋田 正和 東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 義晴 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10354101)
津田 みどり 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20294910)
徳永 幸彦 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90237074)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マメ科植物 / マメゾウムシ類 / 種子捕食者 / 食う－食われる相互作用 / 毒物質 / 乾燥完熟種子の利用 / 多化性 / 大陸間移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嶋田は、加藤俊英（東大・特任助教）、清水裕矢（東大・教養学部４年）と共同して、空間構造を持つ生態系でニッチ形質を巡って種間競争する生物種群がどのように適応放散し、種多様性を高めるかの進化シミュレーションを開発した。これを植物－植食性昆虫の食う－食われる系の多様化に適用する予定である。
藤井は、ガーナ、イラン、中国雲南省、マレーシア等で採取した植物約200種のアレロパシー活性を調べたところ、特にマメ科薬用植物に強い活性があった。Tamarindus indicaに強い活性を見出し、主要活性成分として数種の有機酸を検出した。マメ科のMucuna pruriensが同じマメ科のVicia villosaの生育を促進する現象を見出し、Vicia属に含まれるcyanamideの毒性にaldehyde dehydrogenaseが関与していることを明らかにした。
徳永は、コスモポリタンとして世界中に分布するヨツモンマメゾウムシの、幼虫期の壁作り行動にばらつきがあることを明らかにし、このばらつきと広食性との関係を現在調査中である。また、年度末3月に1870年代にインド移民が多数移住したフィジーにおいて豆類を食害するマメゾウムシの採集を行い、ヨツモンマメゾウムシの羽化を得た。これらの成虫から「分布の端」となる実験個体群系統を確立中である。
津田は徳永と共同で、アフリカ熱帯原産ヨツモンマメゾウムシのアフリカ、アジア、オセアニア、南米の集団の分子解析により、アフリカ・アジア大陸間の遺伝的分化、アフリカでは大陸内地理的遺伝的分化、アジアでは利用寄主マメによる遺伝的分化が起きたことを発見した(Tuda et al. 2014, PLoS ONE)。一方、アジア・アフリカ間で共通のハプロタイプが一部の地域で見られ、乾燥種子の貿易による遺伝的均一化の進行も発見した。
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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
分担者どおしの連携で、大陸間の虫の移動と分布の端での生活史の関係が明らかになりつつあり、また、理論的な面で、適応放散の共進化モデルの基本となる骨格を作り上げた。
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| Strategy for Future Research Activity |
嶋田班を強化するために、分子系統解析に長けた大林夏湖を嶋田研・特任研究員として雇用し、加藤俊英特任助教との連携を図ることで、最近、授業などの特任業務が忙しくなった加藤氏の役割（分子系統解析）をサポートし強化することになった。また、2年目は、マメ科の未熟な莢 ⇒ 乾燥が始まる時期 ⇒ 乾燥完熟種子の3段階で、種子内での毒物質量の動態を測定する予定である。これをもとに、乾燥種子利用－毒物質耐性－多化性の連動進化の概念モデルの検証を進める計画である。
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| Causes of Carryover |
予定していたＧＣ－ＭＳによる分析が故障で遅れてしまい予定していた試薬が購入できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
故障を修理したあと、試薬を購入して分析を継続する。
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Research Products
(18 results)
