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外来植物の形質進化を促進する外来昆虫の自然選択を解明する

Research Project

Project/Area Number 13J00390
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坂田 ゆず  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords植物ー昆虫相互作用 / 外来生物 / 進化生態学 / 外来生物の生物間相互作用 / 国際情報交換 / 北アメリカ / 植物―昆虫相互作用
Outline of Annual Research Achievements

1年目と2年目における研究から、アワダチソウグンバイ(以下グンバイ)が高密度で見られる集団ほど、セイタカアワダチソウ(以下セイタカ)の抵抗性が高いことが明らかとなった。原産地から侵入地への侵入過程で、どのような自然選択圧が背景となり、グンバイの密度が高まり、セイタカの抵抗性が変化したかを明らかにするために、野外調査、相互移植実験、温室実験を行った。今年度は、これまで行った集団遺伝学的解析の結果、日本のセイタカの集団と最も近縁であることが明らかになった北米南部集団のグンバイへの抵抗性を比較した。
日本における圃場実験の結果、北米南部集団のセイタカは、グンバイに対して高い抵抗性を示した一方で、日本のグンバイの侵入が11年目の集団に比べて、抵抗性が低い傾向も検出された。3年間の研究から、原産地でもセイタカとグンバイの関係は地理的な変異が大きく、両地域でセイタカのグンバイに対する防御形質が局所的に適応していることが明らかとなった。そして、グンバイが日本への侵入時に、原産地に比べて侵入地では気候条件が好適で、グンバイの競争者となるその他の植食者が少なく、抵抗性が低いセイタカが全国に分布しているという背景によって、侵入地におけるグンバイの密度が高まったことが示唆された。その結果、セイタカは、グンバイから解放されることで一旦は低下した抵抗性が、侵入地において再会したグンバイが強い選択圧によって、防御形質の適応が短期間に再び生じているといった進化動態が示唆された。
以上により、物理的環境と生物的環境の複数の要因が作用し植物と植食者の局所適応が生じていることが示唆された。これらの結果をまとめ、国内外での学会での発表を行い、投稿論文を執筆中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Minnesota/Florida State University(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Urban landscape and forest vegetation regulate the range expansion of an exotic lace bug Corythucha marmorata (Hemiptera: Tingidae)2016

    • Author(s)
      Y. Sakata, M. Yamasaki, T. Ogushi
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: in press

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiple and mass introductions from limited origins: genetic diversity and structure of Solidago altissima (Asteraceae) in the native and invaded range2015

    • Author(s)
      Y. Sakata, J. Itami, Y. Isagi, T. Ohgushi
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 128 Pages: 909-921

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An exotic herbivorous insect drives the evolution of resistance in the exotic perennial herb Solidago altissima2014

    • Author(s)
      Sakata Y, Yamasaki M, Isagi Y, Ohgushi T
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: (印刷中)(掲載確定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 外来昆虫アワダチソウグンバイの分布拡大に周囲の植生が与える影響2016

    • Author(s)
      坂田ゆず, 山崎理正,大串隆之
    • Organizer
      第30回日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 外来植物セイタカアワダチソウの抵抗性の進化の時間的な動態2016

    • Author(s)
      坂田ゆず,Timothy Craig, Joanne Itami, 山崎理正,大串隆之
    • Organizer
      第63回日本生態学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] How did the interaction of Solidago altissima and lacebugs change between the native and introduced range?2015

    • Author(s)
      Yuzu Sakata, Timothy Craig, Joanne Itami, Michimasa Yamasaki, Yuji Isagi, Takayuki Ohgushi
    • Organizer
      The Ecological Society of America 100th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore, US
    • Year and Date
      2015-08-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アワダチソウグンバイは、なぜ侵入地において高密度で見られるか?2015

    • Author(s)
      坂田ゆず,Itami J., Craig T., 山崎理正,大串隆之
    • Organizer
      第59回応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 侵入プロセスにおける外来植物と外来昆虫の相互作用が生み出す進化動態2015

    • Author(s)
      坂田ゆず,Itami J., Craig T., 山崎理正,大串隆之
    • Organizer
      第62回日本生態学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 外来植物セイタカアワダチソウの原産地と侵入地における遺伝構造及び侵入の歴史の解明2015

    • Author(s)
      坂田ゆず,Itami J., 井鷺裕司.,大串隆之
    • Organizer
      第62回日本生態学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] セイタカアワダチソウの侵入地とその起源集団におけるアワダチソウグンバイの密度の比較2014

    • Author(s)
      坂田ゆず,Itami J., Craig T.,大串隆之
    • Organizer
      第30回個体群生態学会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2014-10-10 – 2014-10-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Exotic herbivorous insects as selective agents for an exotic perennial herb2014

    • Author(s)
      akata Y., Yamasaki M., Isagi Y., Ohgltghi T
    • Organizer
      The Ecological Society of America 98th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Minneapolis, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 外来昆虫セイタカアワダチソウと外来昆虫アワダチソウグンバイの原産地と侵入地における形質比較2014

    • Author(s)
      坂田ゆず, Itami J., Craig T., 山崎理正, 大串隆之
    • Organizer
      第61回日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本に侵入したセイタカアワダチソウは天敵かち解放されているのか? -原産地と侵入地での植食性昆虫の比較2013

    • Author(s)
      坂田ゆず, Itami J., Craig T., 大串隆之
    • Organizer
      第29回個体群生態学会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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