群生相化したサバクトビバッタの過酷な砂漠に対する適応戦略の解明
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21K05627
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Japan International Research Center for Agricultural Sciences |
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Principal Investigator |
前野 浩太郎 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (70600112)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | サバクトビバッタ / 相変異 / 体温調節 / 交尾行動 / 繁殖 / 胚発育 / 適応 / 行動学 / 生態学 / 砂漠環境 |
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| Outline of Research at the Start |
サバクトビバッタはアフリカでしばしば大発生し、農作物に深刻な被害を及ぼす越境性害虫である。生息地のサハラ砂漠は極端な熱や乾燥ストレスにさらされる過酷な環境である。その環境下で本種がいかにして生き延び、大発生に至っているのかその適応戦略はほとんどわかっていない。本研究では、野外調査と操作実験とを組み合わせ、サバクトビバッタの適応戦略を明らかにすることを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
サバクトビバッタの生息地のサハラ砂漠は極端な熱や乾燥ストレスにさらされる過酷な環境である。本種の適応戦略を明らかにするため、胚期と成虫期について研究を進めた。
サバクトビバッタは混み合いに反応し、行動、生理、形態学的特徴を変化させる相変異をしめし、高密度下で見られる群生相は低密度下で見られる孤独相よりも大きな卵を生産する。湿った地中に産下され、吸水することが以前の研究で明らかになっていたが、孤独相の小型卵と群生相の大型卵との間で吸水パターンに違いがあるかは不明であった。そこで、異なるサイズの卵がどのように吸水し、胚発育が進むのかをフランス農業開発研究国際協力センターの飼育設備を利用して調査した。その結果、卵サイズに関わらず吸水は産卵後4日目から7日目に急激に起こり、吸水率は両者の間に有意な差は見られなかった。このことより、卵の吸水パターンは卵サイズの影響を受けないことが示唆された。また、胚発育についても調査したところ、胚が反転した後のKatatorepsis期に卵黄吸収が起こり、両者の間で胚のサイズに違いが見られた。このことより、胚は卵内の卵黄の量と卵殻のサイズに応じてふ化時の大きさを決定していることが示唆された。
群生相化したオス成虫は地表面でレックを形成し、飛来する産卵直前のメスと交尾することが我々の以前の研究で明らかとなった。オス成虫の体温調節戦略を調査したところ、背伸びをして地表と体との間を空け、クールダウンしていることが明らかとなった。低温時には太陽光に対し、身体の側面をさらす日向ぼっこ行動をとることがわかった。生理学的な実験により、オス成虫は54.7℃という高い高温耐性をもっていることがわかった。オス成虫はもともと生理学的に高い高温耐性を保持し、さらに行動的に体温調節しながら、高温の地表面で繁殖行動をしていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
野外調査中、性成熟した成虫の集団を発見することができなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
フランス農業開発研究国際協力センターにて室内飼育実験を行い、モーリタニアにてバッタ防除センターと共同で野外調査を実施し、サバクトビバッタの生態学的特徴に関する解明を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Thermoregulatory behavior of lekking male desert locusts, Schistocerca gregaria, in the Sahara Desert.2023
Author(s)
Maeno, K.O., Ould Ely, S., Ould Mohamed. S., Jaavar, M.E.H., Ghaout, S. & Ould Babah Ebbe, M.A.
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Journal Title
Journal of Thermal Biology.
Volume: 112
Pages: 103466-103466
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A general model of the thermal constraints on the world’s most destructive locust, Schistocerca gregaria2021
Author(s)
Maeno, K.O., Piou, C., Kearney, M.R, Ely, S.O., Mohamed, S.O., Jaavar, M.E.H., and Ould Babah Ebbe, M.A.
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Journal Title
Ecological Applications
Volume: 31
Issue: 4
Pages: 1-18
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Density-dependent mating behaviours reduce male mating harassment in locusts2021
Author(s)
Maeno, K.O., Piou, C., Ely, S.O., Mohamed, S.O., Jaavar, M.E.H., Ghaout, S. and Ould Babah Ebbe, M.A.,
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 118
Issue: 42
Pages: 1-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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