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植物間ケミカルコミュニケーションの分子生態学的基盤

研究課題

研究課題/領域番号 14204076
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態
研究機関京都大学

研究代表者

高林 純示  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10197197)

研究分担者 大串 隆之  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10203746)
山村 則男  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (70124815)
西岡 孝明  京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (80026559)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
56,550千円 (直接経費: 43,500千円、間接経費: 13,050千円)
2004年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2003年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2002年度: 34,710千円 (直接経費: 26,700千円、間接経費: 8,010千円)
キーワード植物間コミュニケーション / 植食者誘導性植物揮発性物質 / ナミハダニ / Tetranychus urticae / Phytoseiulus persimilis / リママメ / ヤナギ / 花外蜜腺 / 植食性昆虫 / 捕食性昆虫 / 間接相互作用網 / シグナル生産コスト / シロイヌナズナ / コナガ / ヤナギルリハムシ / 揮発性物質 / テルペノイド / フェノール / 最適戦略モデル / コスト / ジャスモン酸 / ハマキガ / アブラムシ / アワフキムシ
研究概要

植物は害虫に食われたとき、害虫の種特異的な匂いを食害誘導的に生産・放出する。この「匂い(揮発性の化学情報)」は食害している害虫特異的な天敵を誘引する機能がある。この現象は植物の「誘導的間接防衛戦略」と位置づけられている。本研究では、「誘導的間接防衛戦略」をさらに拡張し、植食者の利用による植物の質的・形態的変化が、昆虫群集の相互作用ネットワークの多様化に貢献するという「間接相互作用網」の考え方を提唱し、これによって植物種間の相互関係が昆虫群集の成立に果たす間接効果を解明するアプローチを確立した。
また、植物が食害を受けたときに天敵を呼ぶためのシグナル物質が、近くの未加害の植物からも発せられるという事実がある。そのメカニズムの分子生物学的な視点からの解明をおこなった。エクオリン発光をもとに匂いの暴露による植物細胞の応答を計測する実験系を確立した。今後、さまざまな条件での細胞応答を計測する予定である。未加害植物からの匂い放出が、(1)吸着過程と(2)priming過程の2つからなることを明らかにした。さらに部位特異的な反応も認めた。また、植物間コミュニケーションの新たな視点として、(1)花外蜜腺よりの蜜の増加を認めた、(2)匂いの暴露で、シロイヌナズナの根の形態の変化、および腺毛の増加を検証した。
植物間相互作用に働く誘導シグナルが将来の危険を避けるための未加害植物の防衛戦略であるという仮説を理論的に検討するために、植物間コミュニケーションのモデルの基礎となる植物の最適戦略モデルの構築を行った。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Bottom-up cascade in a tri-trophic system : different impacts of host-plant regeneration on performance of a willow leaf beetle and its natural enemy.2005

    • 著者名/発表者名
      Kagata, H., Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 30

      ページ: 58-62

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Induced production of extrafloral nectar in intact lima bean plants in response to volatiles from spider mite-infested conspecific plants as a possible indirect defense against spider mites.2005

    • 著者名/発表者名
      Choh Y., Kugimiya S., Takabayashi J.
    • 雑誌名

      (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Defense Evolution and Optimal Diet Choice on Population Dynamics in a One Predator-Two Prey System.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, A., Yamamura, N.
    • 雑誌名

      Ecology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of Mutualism through Spatial Effects.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamura, N., Higashi, M., Behera, N., Wakano, J.Y.
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology 226

      ページ: 421-428

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conflict between optimal clutch size for mothers and offspring in the leaf miner, Leucoptera sinuella2004

    • 著者名/発表者名
      Kagata H., Ohgushi T.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 29

      ページ: 429-436

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exposure of lima bean leaves to volatiles from herbivore-induced conspecific plants results in emission of carnivore attractants active or passive process?2004

    • 著者名/発表者名
      Choh Y., Shimoda T., Ozawa R., Dicke M., Takabayashi J.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Ecology 30

      ページ: 1305-1317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Release of phylogenetic constraints through low resource heterogeneity : the case of gall-inducing sawflies.2004

    • 著者名/発表者名
      Price, P.W., Ohgushi, T., Roininen, H., Ishihara, M., Craig, T.P, Tahvanainen, J., Ferrier, S.M.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 29

      ページ: 467-481

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Herbivory promotes plant production and reproduction in nutrient-poor conditions : Effects of plant adaptive phenology.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, A., Yamamura, N.
    • 雑誌名

      American Naturalist 163

      ページ: 138-153

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genetically-controlled leaf traits in two chemotypes of Salix sachalinensis Fr.Schm (Salicaceae).2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T., Tahara, S., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Biochemical Systematics and Ecology 33

      ページ: 27-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conflict between optimal clutch size for mothers and offspring in the leaf miner, Leucoptera sinuella.2004

    • 著者名/発表者名
      Kagata H., Ohgushi T.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 29

      ページ: 429-436

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exposure of limabean leaves to volatiles from herbivore-induced conspecific plants results in emission of carnivore attractants : active or passive process?2004

    • 著者名/発表者名
      Choh Y., Shimoda T., Ozawa R., Dicke M., Takabayashi J.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Ecology 30

      ページ: 1305-1317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Release of phylogenetic constraints through low resource heterogeneity : the case of gall-inducing sawflies.2004

    • 著者名/発表者名
      Price, P.W., Ohgushi, T., Roininen, H., Ishihara, M., Craig, T.P., Tahvanainen, J., Ferrier, S.M.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 29

      ページ: 467-481

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Species composition and life histories of shelter-building caterpillars on Salix miyabeana.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Entomological Science 7

      ページ: 99-104

    • NAID

      10013279678

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Leaf miner as a physical ecosystem engineer : secondary use of vacant leaf-mines by other arthropods.2004

    • 著者名/発表者名
      Kagata, H., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Annals of the Entomological Society of America 97

      ページ: 923-927

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of Signal Emission by Non-infested Plants Growing near Infested Plants to Avoid Future Risk.2003

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Y., Yamamura, N.
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology 223

      ページ: 489-503

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Positive and negative effects of leaf shelters on herbivorous insects : linking multiple herbivore species on a willow.2003

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Oecologia 136

      ページ: 445-449

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular characterization of a membrane-bound cGMP dependent protein kinase from the silk moth Bombyx mori2003

    • 著者名/発表者名
      Tanoue, S., Nishioka, T.
    • 雑誌名

      Insect Mol.Biol 12

      ページ: 621-629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of volatile leaf compounds and herbivorous insect communities on three willow species.2003

    • 著者名/発表者名
      Inui, Y., Miyamoto, Y., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Population Ecology 45

      ページ: 41-46

    • NAID

      10012648300

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Positive and negative effects of leaf shelters onherbivorous insects : linking multiple herbivore species on a willow.2003

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Oecologia 136

      ページ: 445-449

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular characterization of a membrane-bound ^3GMP dependent protein kinase from the silk moth Bombyx mori2003

    • 著者名/発表者名
      Tanoue, S., Nishioka, T.
    • 雑誌名

      Insect Mol.Biol. 12(6)

      ページ: 621-629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preference and performance are correlated in the spittlebug, Aphrophorapectoralis (Homoptera : Cercopoidea) on four species of willows.2002

    • 著者名/発表者名
      Craig, T.P., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 27

      ページ: 529-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] How does spittlebug oviposition affect shoot growth and bud production in two willow species?2002

    • 著者名/発表者名
      Nozawa, A., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecological Research 17

      ページ: 535-543

    • NAID

      10009811518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A leaf-rolling caterpillar improves leaf quality.2002

    • 著者名/発表者名
      Fukui, A., Murakami, M., Konno, K., Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Entomological Science 5

      ページ: 263-266

    • NAID

      110003374784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of multiple oviposition on clutch size in a leaf-mining moth, Paraleucoptera sinuella (Lepidoptera : Lyonetiidae).2002

    • 著者名/発表者名
      Kagata, H., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Entomological Science 5

      ページ: 407-410

    • NAID

      10012277714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Indirect effects mediated by compensatory shoot growth on subsequent generations of a willow spittlebug.2002

    • 著者名/発表者名
      Nozawa, A., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Population Ecology 44

      ページ: 235-239

    • NAID

      10013248241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preference and performance are correlated in the spittlebug, Aphrophora pectoralis (Homoptera : Cercopoidea) on four species of willows.2002

    • 著者名/発表者名
      Craig, T.P., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology 27

      ページ: 529-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] How does spittlebug oviposition affect shoot growthand bud production in two willow species?2002

    • 著者名/発表者名
      Nozawa, A., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecological Research 17

      ページ: 535-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A leaf-rolling caterpillar improves leaf quality2002

    • 著者名/発表者名
      Fukui, A., Murakami, M., Konno, K., Nakamura, M., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Entomological Science 5

      ページ: 263-266

    • NAID

      110003374784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Indirect effects mediated by compensatory shootgrowth on subsequent generations of a willow spittlebug.2002

    • 著者名/発表者名
      Nozawa, A., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Population Ecology 44

      ページ: 235-239

    • NAID

      10013248241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Induced production of extrafloral nectar in intact lima bean plants in response to volatiles from spider mite-infested conspecific plants as a possible indirect defense against spider mites.

    • 著者名/発表者名
      Choh Y., Kugimiya S., Takabayashi J.
    • 雑誌名

      Oecologia (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Defense Evolution and Optimal Diet Choice on Population Dynamics in a One Predator-Two Prey System.

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, A., Yamamura, N.
    • 雑誌名

      Ecology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamauchi, A., Yamamura, N.: "Herbivory promotes plant production and reproduction in nutrient-poor conditions : Effects of plant adaptive phenology"American Naturalist. 163. 138-153 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, Y., Yamamura, N.: "Evolution of Signal Emission by Non-infested Plants Growing near Infested Plants to Avoid Future Risk"Journal of Theoretical Biology. 223. 489-503 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura, M., Ohgushi, T.: "Positive and negative effects of leaf shelters on herbivorous insects : linking multiple herbivore species on a willow"Oecologia. 136. 445-449 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inui, Y., Miyamoto, Y., Ohgushi, T.: "Comparison of volatile leaf compounds and herbivorous insect communities on three willow species"Population Ecology. 45. 41-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura, M., Miyamoto, Y., Ohgushi, T.: "Gall initiation enhances the availability of food resources for herbivorous insects"Functional Ecology. 17. 851-857 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshitugu Ohara: "Response of female of Diadegma semiclausum Hellen (Hymeoptera : Ichneumonidae) to host-infested plant"Applied Entomology and Zoology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshitugu Ohara: "Factors affecting the path-leaving decision of the parasitic wasp Diadegma semiclausum (Hymenoptera : Ichnewmonidae)"Applied Entomology and Zoology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-Ichiro Horiuchi: "Comparison in response of tetranychus urticae (Acari : Tetranychidae) and Phytoseiulus persimilis (Acari : Phytoseiidae) to volatiles emitted from limabean leaves with different level of damages made by T.urticae or Spodeptera exigual (Lepidopte Noctuidae)"Applied Entomology and Zoology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kagata: "Clutch size adjustment of a leaf-mining moth in response to resource availability"Annals of the Entomological Society of America. 95. 213-217 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.P.Craig: "Preference and performance are correlated in the spittlebug, Aphrophora pectoralis (Homoptera : Cercopoidea) on four species of willows"Ecological Entomology. 27. 529-540 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kagata: "Oviposition stimuli for host plant recognition and clutch size determination in a leaf-mining moth"Ecological Entomology. 27. 622-625 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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