植物と植物を利用する生物群集の共進化-植物の誘導反応の可塑性に注目して-

• 研究課題/領域番号: 06J02570
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 塩尻 かおり 京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 2009年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 植物間コミュニケーション / 血縁度 / 匂い類似度 / 植物誘導反応 / クローン / マイクロサテライト / 自己認識 / 遺伝的類似度 / 補償作用 / 揮発性物質 / セージブラッシ

研究概要

本年度は長期に渡る米国滞在をし、様々な野外操作実験を実施し成果を出しただけでなく、所属するニューヨーク州立大学でのセミナー発表や研究者達と議論を交わし研究を進展させてきた。短期の帰国時には効率的に化学分析を行い結果をだし、また学会発表・アウトリーチ活動も行ってきている。
研究成果においては、主に3つの成果を以下に記述する。1)植物間コミュニケーションにおける匂い物質が傷害後すぐにでるのではないことを野外実験によって明らかにしたことは、今後、どの揮発性成分が刺激物質なのかを明らかにする重要な手がかりとなり、来年度はその結果を基にした室内・野外実験、さらに植物生理学者と共同で研究を進める予定である。また、2)セージブラッシが自然界で、クローン繁殖していることを明らかにし、さらに、遺伝的分析と匂い化学分析を照らし合わせ、クローン間で匂いがほぼ同じである事実から、クローン間でより植物間コミュニケーションが行われていることを示唆したことは、植物間コミュニケーションの進化を考察するうえで重要となるであろう。3)植物コミュニケーションの研究の方法において、匂いをトラップしそれを移し変える簡易方法をあみ出した。具体的にはプラスチック袋を被せ、匂いをトラップし、それをチューブで吸出し、アッセイ用の袋に移し変えるといったものである。野外においてこの方法をもちいてアッセイをおこない、移し変えた匂いを受容した枝が誘導反応を起こすこと(コミュニケーションの現象)を実証した。これはこれからの植物コミュニケーションの研究において手軽さ、安価さの面から注目を浴びると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Permanent Genetic Resources added to Molecular Ecology Resouces Detabase 1 August 2009-30 September 2009. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki S., Kubota S., Shiojiri K., Karban R., Ohara M.
  • 雑誌名: Molecular Ecology Resources 10(1) ページ: 232-236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self Recognition Affects Plant Communication and Defense (2009)
  • 著者名/発表者名: Karban R., Shiojiri K.
  • 雑誌名: Ecology Letters 12 ページ: 502-506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volatile Communication Among Sagebrush Branches Affects Herbivory : Timing of Active Cues (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Ishizaki S., Karban R.
  • 雑誌名: Arthropod-Plant Interactions 3 ページ: 99-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self Recognition Affects Plant Communication and Defence (2009)
  • 著者名/発表者名: Karban R., Shiojiri K.
  • 雑誌名: Ecology Letters
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volatile Communication Among Sagebrush Branches Affects Herbivory : Timing of Active Cues (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Ishizaki S., Karban R.
  • 雑誌名: Arthropod-Plant Interactions
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maize plants sprayed with either jasmonic acid or its precursor, methyl linolenate, attract armyworm parasitoids, but the composition of attractants differs (2008)
  • 著者名/発表者名: Ozawa R, Shiojiri K., Sabelis MW, Takabayashi J
  • 雑誌名: Entomologia Experimentalis et Applicata 129 ページ: 189-199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonality of herbivory and communication between individuals of sagebrush (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Karban R.
  • 雑誌名: Arthropod-Plant Interactions 2 ページ: 89-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vascular Systemic Induced Resistance For Artemisia cana and Volatile Communication for Artemisia douglasiana (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Karban R.
  • 雑誌名: American Midland Naturalist 152 ページ: 468-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the Lopoxygenase/Lyase Pathway of Host-food Plants in the Host Searching Behavior of Two Parasitoid Species, Cotesia glomerata and Cotesia pultellae(Hymenoptera : Braconidae). (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri, Kaori et al.
  • 雑誌名: Journal of Chemical Ecology 32 ページ: 969-979
• [雑誌論文] Damage-Induced Resistance in Sagebrush : Volatiles are Kye to Intra-and Interplant Communication. (2006)
  • 著者名/発表者名: Karban, Richard et al.
  • 雑誌名: Ecology 87 ページ: 922-930
• [雑誌論文] Plant Age, Communication, and Resistance to Herbivores : Young Sagebrush Plants Are Better Emitters and Receivers. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri, Kaori et al.
  • 雑誌名: Oecologia 149 ページ: 214-220
• [雑誌論文] Plant Volatiles Rather than Light Determine the Nocturnal Behavior of a Caterpillar. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri, Kaori et al.
  • 雑誌名: PloS Biology 4 ページ: 1044-1047
• [雑誌論文] Changing green leaf volatiles biosynthesis in plants : a novel approach for pest management (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri, Kaori et al.
  • 雑誌名: Proceedings of Natural Academy of Science, USA 103 ページ: 16672-16676
• [雑誌論文] Can plants betray the presence of multiple herbivore species to predators and parasitoids? The role of leaming in phytochemical information networks. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takabayashi, J. et al.
  • 雑誌名: Ecological Resesarch 21 ページ: 3-8
• [学会発表] 化学生態学がもたらす新しい害虫管理 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩尻かおり
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会 シンポジュウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-30