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侵略的外来植物ブタクサの急速な適応進化に関わる遺伝基盤を解明する

研究課題

研究課題/領域番号 14J03225
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 植物保護科学
研究機関東京大学 (2016)
東京農工大学 (2014-2015)

研究代表者

深野 祐也  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード外来種 / 進化 / 生物防除 / 侵入生態学
研究実績の概要

外来種は侵入先の環境で素早く適応進化することが知られているが、このような外来種の適応進化が、外来種の侵略性やその防除・管理とどのように関連しているのか、またその適応進化の遺伝的背景はどのようにものなのか、に関してはほとんど解明されていなかった。そこで本研究では、北米から侵入した外来植物のブタクサ・オオブタクサと、ブタクサの天敵であるブタクサハムシを対象に、侵入後の適応進化過程、適応進化が侵略性や防除に与える影響、そしてその遺伝的背景を明らかにすることを目的に研究をおこなった。
ブタクサハムシは日本に侵入後、原産地では利用できなかったオオブタクサを利用していることが報告されている。申請者らは、昨年度、侵入地の日本ではブタクサに加えオオブタクサをも餌として利用できるように行動的・生理的に進化していることを解明した。本年度は、行動・生理的な形質以外に、形態形質に着目し、ブタクサよりも葉が硬いオオブタクサへの適応に伴って大あごの形態等が変化している可能性を検証した。その結果、たしかに硬い食草に適応するときに見られるパターンと一致する結果が見られた。
それに加え、ブタクサハムシは、日本を含むアジア各国、オーストラリア、そして最近ではヨーロッパに侵入し分布を急速に拡大させつつある。そこで、その侵入経路の推定、侵入先の各地への局所適応、そして分布拡大に伴う急速な進化の遺伝的背景を検証するため、海外の研究者と協力し、各国に侵入したブタクサハムシのサンプルを採集した。これらのサンプルは、次世代シーケンサーによって全個体ジェノタイピングが行われる予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Plant Pathology Laboratory/Plant Health Service(Italy)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Vine tendrils use contact chemoreception to avoid conspecific leaves.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Fukano
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B

      巻: 284 号: 1850 ページ: 20162650-20162650

    • DOI

      10.1098/rspb.2016.2650

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding and monitoring the consequences of human impacts on intraspecific variation.2016

    • 著者名/発表者名
      Makiko Mimura, et al.
    • 雑誌名

      Evolutionary Applications

      巻: 10 号: 2 ページ: 121-139

    • DOI

      10.1111/eva.12436

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Flower-visiting butterflies avoid predatory stimuli and larger resident butterflies: Testing in a butterfly pavilion.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Fukano, Yosuke Tanaka, Sayed Ibrahim Farkhary, Takuma Kurachi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: e0166365 号: 11 ページ: e0166365-e0166365

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0166365

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origins and genetic diversity of the ragweed beetles, Ophraella communa (Coleoptera:Chrysomelidae), that were introduced into Italy and Japan based on an analysis of mitochondrial DNA sequence data.2015

    • 著者名/発表者名
      Yudai Nishide, Yuya Fukano, Hayato Doi, Toshiyuki Satoh, Hiroki Inoue, Marco Boriani
    • 雑誌名

      European Journal of Entomology

      巻: 112 号: 4 ページ: 613-618

    • DOI

      10.14411/eje.2015.086

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-discrimination in the tendrils of the vine Cayratia japonica is mediated by physiological connection2015

    • 著者名/発表者名
      Fukano Y. Yamawo A
    • 雑誌名

      Proceedings Royal Society B,

      巻: 282 号: 1814 ページ: 20151379-20151379

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.1379

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A herbivory-induced increase in the proportion of floating seeds in an invasive plant2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Fukano, Koichi Tanaka, Hiroyuki Hirayama
    • 雑誌名

      Acta Oecologia

      巻: 56 ページ: 27-31

    • DOI

      10.1016/j.actao.2014.02.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Stature effect as a cause of size-dependent sex allocation in wind-pollinated plants: Does male reproductive success really increase with plant height in Ambrosia artemisiifolia?2016

    • 著者名/発表者名
      Nakahara T., Fukano Y., Hirota S.K. and Yahara T.
    • 学会等名
      Evolution meetings
    • 発表場所
      Austin, Texas, US
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] つる植物のホスト選択における識別能力と多様なまきつき反応2016

    • 著者名/発表者名
      深野祐也
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際会議場(仙台市、宮城)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] チョウの訪花に与える捕食者と他の訪花者の影響~多摩動物公園大温室での大量データを元に~2015

    • 著者名/発表者名
      深野祐也, Sayed Ibrahim, 倉地卓将, 田中陽介
    • 学会等名
      種生物学会47回大会
    • 発表場所
      かんぽの宿 岐阜羽島(羽島市、岐阜)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 外来種の進化に注目して、生態学的なプロセスとマクロ進化をつなぐ2015

    • 著者名/発表者名
      深野祐也
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会
    • 発表場所
      法政大学(東京)
    • 年月日
      2015-08-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Introduction and evolution of Ophraella beetle in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Fukano
    • 学会等名
      Ophraella task force meeting
    • 発表場所
      The Cantonal Museum of Natural History (Lugano, Swiss)
    • 年月日
      2015-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジェネラリストのコスト:侵入昆虫ブタクサハムシの新しい食草への急速な適応とそのコスト2015

    • 著者名/発表者名
      深野祐也, 中山慧
    • 学会等名
      日本生態学会61回大会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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