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クワガタムシ・コガネムシ類における昆虫-菌類の共生関係の解明と保全生物学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J09621
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 昆虫科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

棚橋 薫彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 特別研究員(PD)

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)
キーワード共生微生物 / 食材性昆虫 / 多様性 / クワガタムシ / 菌嚢 / 共生酵母 / 木材構成糖 / 共生 / 酵母
研究実績の概要

1 クワガタムシ科における微生物共生関係の解明
クワガタムシ科の共生酵母は,雌成虫の菌嚢を介して次世代に伝達され,幼虫が食べる木質バイオマスの消化に密接に関連していると考えられる.本研究では、日本産クワガタムシ科の約40種のうち一部の離島固有種を除いた計32種について,成虫の菌嚢または幼虫消化管に存在する共生酵母を解析・同定した.クワガタムシ科の共生酵母の大半はScheffersonyces属のキシロース醗酵性酵母であったが、特殊な生態を持ついくつかの希少種クワガタムシからは、これまでに知られていない全く新規の酵母群が発見された。
また,酵母以外の微生物との共生についても新規の知見が得られた。例えば、フィリピンに生息するクーランネブトクワガタの成虫腸管からはツリガネムシ類に近縁な繊毛虫が見出された。陸上生物に繊毛虫が共生あるいは寄生する現象は大変珍しく、この発見については当年度内に論文化をおこない、Zoological Science誌に受理された。
2 共生酵母の地理的分化と遺伝的多様性
クワガタムシ共生酵母の大半を占めるScheffersomyces属酵母について、詳細な系統解析を行った。これまで酵母の系統解析に汎用されてきた26SリボソームRNA遺伝子やITS領域はScheffersomyces属内の変異が少なく,共生酵母とホスト昆虫の間の種特異性や,酵母の地理的分化などを調べるためには,これらに替わる新たな分子マーカーを開発する必要があった.そこで,日本産と韓国産のルリクワガタ属の共生酵母を対象として,東京大学および韓国の研究者と共同で,核リボソーム遺伝子のIGS領域における分子マーカーを開発し,その有用性について検討した.また、開発した分子マーカーを用いて、東アジアのルリクワガタ属共生酵母の遺伝的分化について調べた。これらの内容については論文査読中である。

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

    (23件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(台湾)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Kangwon National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] novel symbiotic ciliate (Ciliophora: Peritrichia) in the hindgut of a stag beetle (Coleoptera: Lucanidae)2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Tanahashi, Xian-Ying Meng, Takema Fukatsu
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A brief review of mycangia and associated yeast symbionts in British stag beetles.2016

    • 著者名/発表者名
      Colin J Hawes, Masahiko Tanahashi
    • 雑誌名

      Bulletin de la Societe Royale Belge d'Entomologie

      巻: 152 ページ: 174-175

    • 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] Fungal and bacterial endosymbionts of eared leafhoppers of the subfamily Ledrinae (Hemiptera: Cicadellidae)2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Nishino, Masahiko Tanahashi, Chung-Ping Lin, Ryuichi Koga, Takema Fukatsu
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 51 ページ: 465-477

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The presence of a mycangium in European Sinodendron cylindricum (Coleoptera: Lucanidae) and the associated yeast symbionts2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Tanahashi, Colin J Hawes
    • 雑誌名

      Journal of Insect Science

      巻: 16 号: 1 ページ: 76-76

    • DOI

      10.1093/jisesa/iew054

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suppression of bedbug's reproduction by RNA interference of vitellogenin.2016

    • 著者名/発表者名
      Minoru Moriyama, Takahiro Hosokawa, Masahiko Tanahashi, Naruo Nikoh, Takema Fukatsu
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 4 ページ: e0153984-e0153984

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0153984

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sexually-dimorphic post-eclosion behaviour in the European stag beetle Lucanus cervus (L.)2015

    • 著者名/発表者名
      Maria Fremlin, Masahiko Tanahashi
    • 雑誌名

      Bulletin de la Societe Entomologique Suisse

      巻: 88

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 同所的に生息するルリクワガタ属3種のマイクロハビタットにおける温度環境と共生酵母の環境適応2017

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦,川上華子,朱雪※,蔡正隆,渡邉花奈,深津武馬,久保田耕平(※は女へんに交)
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カメノコハムシ類がもつ共生細菌の多様性と二者間の共進化関係を探る2017

    • 著者名/発表者名
      福森 香代子,古賀 隆一,篠原 忠,棚橋 薫彦,池田 紘士,深津 武馬
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] AM菌胞子果を食べるコガネムシの発見とその生態 ー昆虫による地下生菌類の胞子分散の可能性ー2016

    • 著者名/発表者名
      日暮卓志, 棚橋薫彦
    • 学会等名
      菌根研究会大会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Raman spectroscopic study on the symbiotic yeast cells found in the mycangium of stag beetle.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Tanahashi M, Ando M, Noothalapati H, Fukatsu T, Hamaguchi H, Yamamoto T
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Medical Spectroscopy International Symposium / 14th Annual Meeting of the Japan Association of Medical Spectroscopy. 4 Dec 2016
    • 発表場所
      Awaji Isl-Japan
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クワガタの酵母はどこから来たのか?2016

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦
    • 学会等名
      日本甲虫学会
    • 発表場所
      大阪市立自然史博物館
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クワガタムシの地理的分布と共生酵母の温度適応2016

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦・渡邉花奈・川上華子・久保田耕平・深津武馬
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 日本産ルリクワガタ属共生酵母の高温耐性2016

    • 著者名/発表者名
      久保田耕平・渡邉花奈・川上華子・深津武馬・棚橋薫彦
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] クワガタムシ科の雌成虫における卵巣の形質と進化2015

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦・久保田耕平
    • 学会等名
      日本甲虫学会2015年度第6回大会
    • 発表場所
      北九州市立自然史・歴史博物館
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 地下生菌類を食べるアカマダラセンチコガネ2015

    • 著者名/発表者名
      日暮卓志・棚橋薫彦
    • 学会等名
      日本甲虫学会2015年度第6回大会
    • 発表場所
      北九州市立自然史・歴史博物館
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] クワガタムシの菌嚢と共生酵母2015

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦
    • 学会等名
      昆虫共生酵母研究会第1回シンポジウム
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実は奥深いクワガタムシと酵母の共生関係~形態、行動、分子からゲノムまで~2015

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第59回大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本産ルリクワガタ属と共生酵母の共種分化過程2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
    • 学会等名
      日本昆虫学会第74回大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ちょっと変わったクワガタムシと共生する新規の酵母類2014

    • 著者名/発表者名
      棚橋薫彦・渡邉花奈・久保田耕平・細谷忠嗣・荒谷邦雄
    • 学会等名
      日本昆虫学会第74回大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Specialized mycangial sructure and host behavior for vertical transmission of symbiotic yeasts in stag beetles2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Tanahashi, Takema Fukatsu
    • 学会等名
      8th Symposium and Workshop on the Conservation of Saproxylic Beetles
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-06-13 – 2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mycangium-related behaviour of the female European stag beetle Lucanus cervus (L.) (Coleoptera: Lucanidae) during the pupal stage and soon after eclosure2014

    • 著者名/発表者名
      Maria Fremlin, Masahiko Tanahashi
    • 学会等名
      8th Symposium and Workshop on the Conservation of Saproxylic Beetles
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-06-13 – 2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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