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食拒性テントウの食草変換過程に関する進化生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09440258
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態
研究機関北海道大学

研究代表者

片倉 晴雄  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40113542)

研究分担者 西田 律夫  京都大学, 農学部, 助教授 (30135545)
中村 浩二  金沢大学, 理学部, 教授 (70111755)
青塚 正志  東京都立大学, 理学部, 助教授 (40106604)
門田 裕一  国立科学博物館, 植物研究部, 主任研究官 (30124184)
木村 正人  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (30091440)
上野 秀樹  新潟大学, 教育人間科学部, 助教授 (10282972)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1999年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1998年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1997年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードオオニジュウヤホシテントウ種群 / アザミ属 / 種分化 / 共進化 / 分子系統 / 摂食阻害物質 / 寄主特異性 / 食草選択 / 雑種解析 / 食植性昆虫 / アザミ類 / 摂食阻害因子 / 系統解析
研究概要

本研究では、オオニジュウヤホシテントウ種群とその食草を研究対象として、6科におよぶ多様な食草のうちのどれが祖先種テントウの食草で、いつ頃どの方向へ食草の変換が生じたかを、テントウの分子系統学的解析と植物の化学物質の比較の両面から検討し、その中でも特に「アザミ類とそれを食草とするテントウ」の系を取り上げ、両者の相互関係の詳細な分析を行うことを目的とした。
1.オオニジュウ群を構成するメンバーの分子系統学的解析から、この種群では、ナス科食からアザミやルイヨウボタンなどの様々な食草への変換が短時間で進行した事が明らかになった。また、同種集団間の遺伝的分化は主に距離による隔離の結果生じたと考えられる。さらに、DNAおよびアロザイム分析の結果は、食性の違いが同所的ペアの完全な生殖隔離をもたらしているという仮説を支持した。
2.北海道南部に生育するアザミ類の分子系統解析から、形態や生態が多様に分化したこれらのアザミ類は極めて近縁であることが明らかになった。アザミにはテントウに好まれるものと忌避されるものがあるが、この区分とアザミの系統関係との関係はほとんど認められない。また、アザミ類の分類学的研究をすすめ、新種の記載を含む様々な新知見を得た。
3.カガノアザミに含まれるヤマトアザミテントウの摂食を阻害する物質はフラボノイドの1種のペクトリナリンであることが明らかになった。しかし、エゾアザミテントウはペクトリナリンを忌避せず、アザミに含まれるテントウの摂食阻害物質は、種によって異なる可能性が示唆された。
4.異なった食草利用パターンを持つオオニジュウヤホシテントウの2集団を用いて、食草利用がどのような遺伝的背景を持つかを量的遺伝学の手法で解析した。
5.以上の結果から、オオニジュウ群においては、食草の変換は局所的な食草環境への適応として極めて短期間に達成された可能性が高いと考えられる。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] KATAKURA H.: "Species of Epilachna ladybird beetles"Zool.Sci.. 14. 869-881 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KADOTA Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteracese) in Japan V.Cirsium umezawanum a new species from Island Rishiri, Hokkaido and a new white-flowered form of Cirsium anplexifolium Kitam"Bull.Nat.Sci.Mus.Tokyo. 24. 147-156 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KOBAYASHI N.: "Molecular phylogeny of twelve Asian species of epilachnine ladybird beetles (Coleopteva, Ciccinellidae) with notes on the direction of host shifts"Zool.Sci.. 15. 147-151 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano S.: "Morphology and biology of a phytophayous ladybird beetls Epilachna pusillaniwa (Colecpyeva ; Coccinellidae) newly reconded on Ishigaki Island, the Ryukyus"Appl.Entomol. Zool.. 34. 189-194 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KADOTA Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteracese) in Japan VI.Two new species, Cirsium hidakomontanum and Cirsium gaucense from northern Japan"Bull.Nat.Sci.Mus.Tokyo. 25. 95-105 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KATAKURA H.: "Enrichment of biodiversity by host shift with reference to ladybird speciation"Proc.1st.Intern.Symp.on the Geoenvironmental Changes and Biodiversity in the NE Asia, Seoul (1998). 265-273 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KOBAYASHI N.: "PCR error and molecular population genetics"Biochem.Genet.. 37. 317-321 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KOIZUMI T.: "Host plant specificity limits the geographic distribution of thistle feeding ladybird beetls"Entomol.Exp.Appl.. 93. 165-171 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] UENO H.: "Genetic basis for normal and novel host plant use in a herbivorous ladybird beetles, Epilachne vigintioctowaculate"Entomol.Exp.Appl.. 91. 245-250 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KADOTA Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteracese) in Japan VII. Notes on Cirsium congestissimum Kitam. and Cirsium tenue Kitam. and the identity of Cirsium tenue Kitam. var Ishiguchiense Kitam."Mem.Natn.Sci.Mus. (印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katakura, H.: "Species of Epilachna ladybird beetles."Zool. Sci.. 14. 869-881 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan V. Cirsium umezawanum, a new species from Island Rishiri, Hokkaido and a new white-flowered form of Cirsium amplexifolium Kitam."Bull. Nat. Sci. Mus. Tokyo. 24(4). 147-156 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi. N., Tamura. K., Aotsuka, T., Katakura. H.: "Molecular phylogeny of twelve Asian species of epilachnine ladybird beetles (Coleoptera, Coc-cinellidac) with notes on the direction of host shifts."Zool Sci.. 15. 147-151 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, S., Katakura, H.: "Morphology and biology of a phytophagous ladybird beetle, Epllachna puslllanlma (Coleoptera : Coccinellidae) newly recorded on Ishigaki Island, the Ryukyus."Appl. Entomol. Zool.. 34. 189-194 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan VI. Two new species, Cirslum hidakamontanum and Cirsium zawoense from Northern Japan."Bull. Nat. Sci. Mus. Tokyo. 25(3). 95-105 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katakura, H.: "Enrichment of biodiversity by host shift with reference to ladybird speciation."Proc. 1st Intern. Symp. On the Geoenvironmental Changes and Biodiversity in the Northeast Asia 1998, Seoul. 265-273 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, N., Tamura. K., Aotsuka, T.: "PCR error and molecular population genetics."Biochem. Genet.. 37. .17-321 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koizumi, T., Fujiyama, N., Katakura, H.: "Host-plant specificity limits the geographic distribution of thistle feeding ladybird beetles."Entomol. Exp. Appl.. 93. 165-171 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, H., Fujiyama, N., Irie, K.. Sato, Y., Katakura, H.: "Genetic basis for normal and novel host plant use in a hervivorous ladybird beetle, Epilachna vigintioctomaculata."Entomol. Exp. Appl.. 91. 245-250 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan VII. Notes on Cirsium congestisslmum Kitam. And Cirsium tenue Kitam. And the identity of Cirsium tenue Kitam. Var. ishizuchiense Kitam."Mem. Natn. Sci. Mus.. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, S.: "Morphology and biology of a phytophagous ladybird beetle, Epilachina pusillanimd (Coleeptera: Caccimellidal) newly recorded on Ishigaki Island,the Ryukyus"Appl. Entomol. Zool. 34. 189-194 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan. VI. Two new species, Cirsiumhidakamontanum and Cirsiumzawoense from Northern Japan"Bull. Nat. Sci. Mus. Tokyo. 25(3). 95-105 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi: "PCR error and molecular population genetics"Biochem. Genet.. 37. 317-321 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Koizumi, T.: "Host-plant specificity limits the geographic distribution of thistle feeding ladybird beetles"Entomol. Exper. Appl.. 93. 165-171 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, H.: "Genetic basis for normal and novel host plant use in a herbivorous ladybird beetle, Epilachna vigintioctomaculata"Entomol. Exper. Appl.. 91. 245-250 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan VII. Notes on Cirsium congestissimum Kitam. And Cirsium tenue Kitam. And the identity of C. t. mr. Ishiguchieise"Mem. Natn. Sci. Mus.. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium(Asteraceae)in Japan V.Cirsium umezawanum, a new species from Island Rishiri, Hokkaido and a new white-flowered form of C.anplerifelium." Bull.Natn.Sci.Mus., Tokyo, Ser.B,. 24(4). 147-156 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano, S.et.al.: "Morphology and biology of a phytophagous ladybird beetle, Epilachna pusillanima (Coleoptera;Coccinellidae)newly recorded on Ishigaki Island the Ryukyus." Appl.Entomol.Zool.34(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, H.et.al.: "Genetic basis for normal and novel host plant use in a herrivorous ladybird beetle, Epilachna vigintioctomaculata." Entomol.Exp.Appl.90(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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