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共生細菌が駆動する宿主害虫イモゾウムシの繁殖形質の進化の解明と防除技術への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K05667
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

熊野 了州  帯広畜産大学, 環境農学研究部門, 准教授 (90621053)

研究分担者 菊池 義智  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30571864)
日室 千尋  琉球大学, 農学部, 協力研究員 (60726016)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードイモゾウムシ / 共生細菌 / 性淘汰 / 共進化 / 配偶行動 / ナルドネラ / 交尾器 / 不妊虫放飼 / 性的対立 / サツマイモ
研究成果の概要

サツマイモの難防除害虫であるイモゾウムシは,外骨格や交尾器の硬化に必要なクチクラ形成を,共生細菌ナルドネラに依存する.外骨格や交尾器は雌による選択や精子輸送で重要な役割をになっており,共生細菌が宿主の性選択に直接関与することを強く示唆する.そこで本研究では,イモゾウムシの共生細菌保有量を操作した個体を用い,交尾率や交尾行動を調査した.その結果,蛹期に熱処理(31℃)した個体で細菌保有量が減少し,処理個体を用いた配偶行動の観察により,雄のマウント回数の増加と交尾率の上昇,交尾時間の短縮を確認した.また,雄交尾器のトゲ数の減少や,次世代の出現数を減少させることが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

サツマイモはイモゾウムシの被害を受けると,毒性のあるイポメアマロンなどを分泌する.この物質は強毒性であるため,サツマイモがゾウムシ類の被害を受けた場合,被害芋は家畜の餌にもならず,その経済的損失は極めて多い.現在のところ不妊虫放飼法による防除が沖縄県で行われているが,防除効果を向上させる新たな技術が必要とされている.本研究の成果は,蛹期の熱処理により,処理雄の交尾率の上昇することが明らかになった.寄主生物の性淘汰における共生細菌の役割はほとんど明らかになっておらず,今後の研究でその原因が解明されれば,不妊虫放飼法による防除効果を向上させる新規技術となる可能性がある.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Effects of Larval Diet on the Male Reproductive Traits in the West Indian Sweet Potato Weevils Euscepes postfasciatus (Coleoptera: Curculionidae)2022

    • 著者名/発表者名
      Himuro Chihiro、Misa Kinjo、Honma Atsushi、Ikegawa Yusuke、Ohishi Tsuyoshi、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 13 号: 4 ページ: 389-389

    • DOI

      10.3390/insects13040389

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reproduction-related interactions and loads induce continuous turn alternation leading to linearity in a terrestrial isopod2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Koto、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      The Science of Nature

      巻: 109 号: 2 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s00114-022-01795-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Female Marking via Rubidium-Labeled Ejaculates in the West Indian Sweetpotato Weevil (Coleoptera: Curculionidae)2021

    • 著者名/発表者名
      Kumano Norikuni、Tsurui-Sato Kaori、Teruya Kiyohito、Toyosato Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Economic Entomology

      巻: 114 号: 3 ページ: 1411-1414

    • DOI

      10.1093/jee/toab049

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イモゾウムシに見られる雌雄の空間的分布の偏り: 集団増殖率を下げる行動メカニズムに関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      鶴井(佐藤) 香織
    • 雑誌名

      環動昆

      巻: 30 号: 4 ページ: 151-159

    • DOI

      10.11257/jjeez.30.151

    • NAID

      130007851818

    • ISSN
      0915-4698, 2189-7174
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of high CO 2 on mating success, mating duration, and sperm transfer in the West Indian sweet potato weevil, Euscepes postfasciatus2020

    • 著者名/発表者名
      Nunohiro Ayame、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      Entomologia Experimentalis et Applicata

      巻: 168 号: 5 ページ: 387-397

    • DOI

      10.1111/eea.12885

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イモゾウムシに見られる雌雄の空間的分布の偏り:集団増殖率を下げる行動メカニズムに関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      鶴井(佐藤)香織*・大石毅・熊野了州・照屋清仁・豊里哲也・立田晴記・ 辻和希
    • 雑誌名

      日本環境動物昆虫学会誌

      巻: 30 ページ: 151-159

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] When a male perceives a female: the effect of waxy components on the body surface on decision-making in the invasive pest weevil2019

    • 著者名/発表者名
      Isa Mutsumi、Kumano Norikuni、Tatsuta Haruki
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 6 号: 2 ページ: 181542-181542

    • DOI

      10.1098/rsos.181542

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Killing two bugs with one stone: a perspective for targeting multiple pest species by incorporating reproductive interference into sterile insect technique2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Honma Norikuni Kumano Suzuki Noriyuki
    • 雑誌名

      Pest Management Science

      巻: 75 号: 3 ページ: 565-570

    • DOI

      10.1002/ps.5202

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of X-ray irradiation on male sperm transfer ability and fertility in the sweetpotato weevils Euscepes postfasciatus (Coleoptera: Curculionidae) and Cylas formicarius (Coleoptera: Brentidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Kumano Norikuni、Haraguchi Dai、Tsurui-Sato Kaori
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 53 号: 4 ページ: 485-492

    • DOI

      10.1007/s13355-018-0578-4

    • NAID

      120006540778

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イモゾウムシの共生細菌が宿主 の交尾行動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      濱谷 杏子・菊池 義智 ・熊野 了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イモゾ ウムシの雌雄の血縁関係が再交尾に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 愛梨・日室 千尋・熊野 了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イモゾウムシの共生細菌が宿主の交尾行動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      濱谷杏子・菊池義智・熊野了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イモゾウムシの雌雄の血縁関係が再交尾に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中愛梨・日室千尋・熊野了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 共生細菌が宿主昆虫の配偶行動に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      濱谷杏子・菊池義智・熊野了州
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イモゾウムシのメスの再交尾は初回交尾オスの質とサイズに影響される2020

    • 著者名/発表者名
      田中愛梨・日室千尋・熊野了州
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イモゾウムシ雌の交尾間隔(不応期)にはパーソナリティーがある!?2020

    • 著者名/発表者名
      日室千尋・本間淳・池川雄亮・熊野了州
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アリモドキゾウムシ の構造色多型に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      熊野了州・鶴井香織・吉岡伸也
    • 学会等名
      第67回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カブトムシのツノ形態に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      髙玉拓生・熊野了州
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 血縁関係がイモゾウムシの再交尾に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      田中愛梨・熊野了州
    • 学会等名
      北海道応用動物・昆虫研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イモゾウムシのナルドネラ感染量の交尾成功率への影響2019

    • 著者名/発表者名
      濱谷杏子・熊野了州
    • 学会等名
      北海道応用動物・昆虫研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 喧嘩で有利なツノの形はあるのか?2018

    • 著者名/発表者名
      髙玉拓生・熊野了州
    • 学会等名
      個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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