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昆虫における植物ホルモン合成能の獲得が植食性の進化に及ぼしたインパクトの検証

研究課題

研究課題/領域番号 17H03947
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 昆虫科学
研究機関佐賀大学

研究代表者

徳田 誠  佐賀大学, 農学部, 准教授 (60469848)

研究分担者 笠原 博幸  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00342767)
鈴木 義人  茨城大学, 農学部, 教授 (90222067)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード昆虫 / 植食性 / 虫えい形成性 / オーキシン / サイトカイニン / 進化 / 節足動物 / ゴール形成性 / 植物ホルモン / ゴール形成
研究成果の概要

陸生節足動物におけるオーキシンとサイトカイニンの内生量を分析し、祖先形質の復元により、植物ホルモン合成能獲得の起源の推定を試みた。オーキシンは分析したすべての陸生節足動物分類群において確認された。一方、サイトカイニンiP、tZのうち、tZは昆虫綱においては無翅昆虫,旧翅類,多新翅類でほぼ認められず、準新翅類と完全変態昆虫でのみ、一定量以上のの内生量を持つ種が確認された。過去の形質を復元した結果、tZ合成能は準新翅類と完全変態昆虫とが独立に獲得したことが示唆された。以上より、オーキシンが昆虫類でなんらかの機能を有していること、tZ合成能の獲得がゴール形成性の進化と関連していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昆虫は生物界最大の分類群であり、現生昆虫のうち約半数は生きた植物を食物源とする植食性である。近年の研究から、一部の昆虫は体内で植物ホルモンを合成する能力を有していることが明らかになった。本研究では、昆虫における植物ホルモン(オーキシンやサイトカイニン)合成能獲得の起源を明らかにし、それが植食性や虫えい形成性の進化に果たした役割を洞察することを目的として実施した。その結果、陸生節足動物は基本的に一定濃度以上のオーキシンを有していることや、一部の昆虫のみがサイトカイニンを保持していることなどが判明した。一連の結果から、サイトカイニン合成能の獲得が虫えい形成性の進化と関連していることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 虫こぶ形成昆虫による植物の改変:虫こぶの多様性と虫こぶ形成の意義およびメカニズム.2020

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・藤田将平・Ayman K. Elsayed・松田浩輝
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 陸生節足動物に広範に存在する内生植物ホルモン:その進化的起源と機能の推定.2020

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・Elsayed, A. K. ・松田浩輝
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫体内における植物ホルモン内生量の時空間的動態および昆虫における植物ホルモン合成能獲得の起源の推定.2020

    • 著者名/発表者名
      松田浩輝・鈴木義人・Elsayed, A. K.・徳田 誠
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ホソヘリカメムシの吸汁によるダイズ・ツルマメの結実時期と種子形質の変化2019

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・安達修平・中林ゆい
    • 学会等名
      日本昆虫学会第79回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Feeding by the bean bug Riptortus pedestris (Insecta: Hemiptera) induces transgenerational changes in phenology of Grysine soja.2019

    • 著者名/発表者名
      Tokuda, M., Adachi, S., Nakabayashi, Y. and Suzuki, Y.
    • 学会等名
      International Plant Protection Congress (IPPC) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫における内生オーキシン量の雌雄別・発育段階別・組織別の比較.2019

    • 著者名/発表者名
      松田浩輝・鈴木義人・徳田 誠
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 節足動物における植物ホルモン内生量の比較および植食性・ゴール形成性の進化との関連2019

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・藤田将平
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 陸生節足動物における植物ホルモン(オーキシン・サイトカイニン)内生量の比較および植食性・ゴール形成性との関連2019

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・藤田将平・Ayman K. Elsayed・松田浩輝
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホソヘリカメムシの加害に対するツルマメの世代を超えた防御応答戦略2018

    • 著者名/発表者名
      安達修平・中林ゆい・藤田将平・遠藤信幸・徳田 誠
    • 学会等名
      日本昆虫学会第78回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 節足動物における植物ホルモン(IAA, CKs)内生量の比較および植食性・ゴール形成性との関連2018

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・藤田将平
    • 学会等名
      植物化学調節学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Endogenous levels of phytohormone auxin and cytokinins in arthropods and implications for the evolution of phytophagous and gall inducing habits in insects2018

    • 著者名/発表者名
      Tokuda, M., Suzuki, Y., Fujita, S., Adachi, S., Hattori, M. and Sobagaki, T.
    • 学会等名
      7th International Symposium of Cecidology, Ecology and Evolution of Gall-Inducing Arthropods
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 節足動物における植物ホルモン(オーキシン、サイトカイニン)内生量の比較および植食性の進化との関連2018

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・安達修平・藤田将平
    • 学会等名
      第65回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Riptortus pedestris infestation on the phenology and physiology of the present and next generations of soybean and Glycine soja.2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Nakabayashi, Y., Fujita, S., Suzuki, Y., Endo, N. and Tokuda, M.
    • 学会等名
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 植物をたくみに操る虫たち-虫こぶ形成昆虫の魅力2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会(さいたま)大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫体内おける植物ホルモン内生量の比較およびアブラムシ体内における急速なサイトカイニン前駆物質合成の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・Muryati・藤田将平・安達修平
    • 学会等名
      日本昆虫学会第77回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rapid accumulation of a cytokinin precursor in aphid body and implications for host plant manipulation by aphids.2017

    • 著者名/発表者名
      Tokuda, M., Suzuki, Y., Muryati, Fujita, S. and Adachi, S.
    • 学会等名
      10th international symposium on aphids
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫体内おける植物ホルモン内生量の比較およびニセダイコンアブラムシ体内における急速なtZRの蓄積2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 誠・鈴木義人・安達修平・藤田将平
    • 学会等名
      植物化学調節学会第 52 回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ホソヘリカメムシによる花芽や種子の吸汁がダイズとツルマメに及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      中林ゆい・安達修平・藤田将平・鈴木義人・遠藤信幸・徳田 誠
    • 学会等名
      第94回九州病害虫研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 佐賀大学農学部生物科学コース・システム生態学分野ウェブサイト

    • URL

      http://systeco.ag.saga-u.ac.jp/Home.html/Home.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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