2014 Fiscal Year Research-status Report
広食性昆虫の捕食対象植物器官拡大における可塑性と適応度の侵入プロセスにおける役割
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26440243
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
佐伯 順子 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 学術研究員 (40646858)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 広食生昆虫 / 侵入害虫 / ホスト植物拡大 / 捕食行動 / 可塑性 / 飛翔特性 / 国際研究者交流 / アメリカ合衆国 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本応募課題の目的は、異なる植物器官を捕食する個体の適応および可塑性について検証し、侵入プロセスにおける役割を解明することである。そこで、米国に外来種として侵入し、農業に大きな打撃を与えている日本在来種のマメコガネ（Popillia japonica Newman）を用いて、上記目的を達成することとした。マメコガネは、日本では主に植物の葉を捕食しているが、米国では果実の捕食が顕著である。これに着目し、日米のマメコガネ個体群の比較・検証を行っている。2014年度は、異なる植物器官（果実、葉）の捕食時の適応度について検証した。また、日米個体群間のより明解な比較を行うために、日米各個体群の遺伝的多様性の調査をすすめた。
まず、各植物器官（果実、葉）捕食時の適応度を調査した。果実と葉においては、水分・栄養成分およびその含有量に大きな差異があることが想定されるため、捕食植物器官のシフトは、各個体における寿命、産卵数、身体維持への栄養分配分が変化し、最終的に適応度に影響を与えると考えられる。そこで両個体群間の異なるホスト植物器官捕食時の適応度の差異を、飛翔特性（飛翔距離および飛翔速度）を指標として検証した。果実を捕食していた個体は、葉を捕食した個体よりも長距離飛翔した。また、個体体重は飛翔距離と正の関係があることがわかり、これらの捕食による飛翔能力の上昇は、マメコガネの侵入地での分布拡大に貢献していると考えられる。さらに、雌の飛翔距離は蔵卵数と正の関係があり、これも分布拡大を加速していると示唆される。
また、日米のマメコガネ個体群の遺伝的多様性の調査について、日本から約２０地点、米国から４地点のマメコガネを採集した。現在、米国に渡った日本の個体群を特定するために、各地点からの個体の遺伝子配列について解析中である。
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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
2014年度に計画していた実験の実行・データ収集について、おおむね順調に行うことができた。特に米国でのデータ収集は計画通り実行することができ、興味深い結果を得られることができた。一部のデータ解析については、現在も進行中である。また、日本でのマメコガネ発生量が期待よりも下回ったため、日本で行う予定であった一部実験は2015年度に行うこととなった。
また、実験結果をより明瞭なものとするため、遺伝的多様性の調査を行った。予想以上に多くのサンプル収集に成功し、現在の解析中のデータが示す結果が期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策について、計画通り実験を遂行する予定である。
変更点として、昨年度、日本でのサンプル数が期待よりも下回ったため、今年度に実験を行うこととなった。改善点として昨年度の実験・観察により、日本のマメコガネ個体群はやや早めに羽化することが判明したため、実験の開始時期を早めに調整する予定である。また、今年度は、米国のマメコガネ個体群とのより公平な比較検証ために、米国個体群のサンプルを検疫許可・隔離指導の下、日本の隔離施設内に移動し、厳正な監視下で実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
昨夏、米国でのデータ収集が予定より順調に進んだため、平成２７年度に予定していた分析のためのサンプル準備を開始することが可能となった。これは、平成２７年度の分析をより確実なものにし、補完的なデータの収集に役立つと判断したものである。そのため、サンプル維持のための飼料等々を購入する必要性が発生し、翌年度予算からの前倒しを請求したが、予定の経費を下回った結果となり、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
この計画変更により、平成２７年度に必要なサンプル採集のための費用が軽減される。このため、平成２７年度に請求する金額が減少する一方、当該年度の研究は支障なく遂行される。特に、当初の実験計画では、野外より採集したマメコガネを使用する予定であったが、本変更により、実験室内で羽化したばかりの、成虫での捕食経験がないマメコガネにあらかじめ取り決められた捕食器官を各個体に与え、平成２７年度の実験計画であるmRNA解析を予定通り行う。これにより実験結果がより明確になることが期待される。
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