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ミバエ類の腸内細菌が土壌環境の改変により寄主植物に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19217
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関琉球大学

研究代表者

松浦 優  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80723824)

研究分担者 伊藤 英臣  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 (70748425)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードミバエ / 腸内細菌 / 寄主植物 / 内部共生 / 単離培養 / FISH / ナスミバエ / ナス科野菜 / 果実 / 共生 / 分子系統解析 / 土壌 / 環境
研究成果の概要

本研究ではミバエ類の腸内細菌の多様性や機能を明らかにするため、まず沖縄県6島50地点でミバエを収集し、また県内で保存されていた標本と合わせてミバエ類全11種の細菌遺伝子のアンプリコン解析を実施したところ、腸内細菌科の細菌類が主要な腸内細菌であること、宿主の種、集団や果実により細菌種が類似することが示唆された。ミバエ類から単離した1600株以上の細菌株の解析、分子系統解析、FISH法などの顕微鏡観察により主にフクギミバエとナスミバエの腸内共生系を解明した。近年沖縄に侵入が確認されナス科野菜を加害することで知られるナスミバエの累代飼育系を確立し、腸内細菌の機能に迫る実験系の基盤を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸内細菌は宿主動物の生存にとって非常に重要な役割を担うことが知られており、ミバエ類などの重要な害虫種を含む昆虫の適応進化にとっても欠かせない存在である。本研究により、過去に全く注目されていなかった日本の野生のミバエ類の腸内細菌叢の基本的な情報や多くの培養株を取得し、それらの感染動態を明らかにするとともに、ミバエ類が野生の植物果実にどのような影響を与えて自然界で繁栄してきたのか解明するための解析の基盤を築くことができた。今後、腸内細菌の操作を介して各腸内細菌が果たす役割を解明することで、性フェロモン合成や寄主適応などの腸内細菌の新規生物機能を利用した画期的な侵入害虫種の防除法の開発が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ophiocordyceps salganeicola, a parasite of social cockroaches in Japan and insights into the evolution of other closely-related Blattodea-associated lineages2021

    • 著者名/発表者名
      Araujo Joao P. M.、Moriguchi Mitsuru G.、Uchiyama Shigeru、Kinjo Noriko、Matsuura Yu
    • 雑誌名

      IMA Fungus

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1186/s43008-020-00053-9

    • 関連する報告書
      2020 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] Recurrent symbiont recruitment from fungal parasites in cicadas.2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, Y., Moriyama, M., Lukasik, P., Vanderpool, D., Tanahashi, M., Meng, X. Y., McCutcheon, J. P., Fukatsu T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 号: 26

    • DOI

      10.1073/pnas.1803245115

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Fiber-associated spirochetes are major agents of hemicellulose degradation in the hindgut of wood-feeding higher termites2018

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Gaku、Mikaelyan Aram、Fukui Chiho、Matsuura Yu、Watanabe Hirofumi、Fujishima Masahiro、Brune Andreas
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 号: 51

    • DOI

      10.1073/pnas.1810550115

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] One Hundred Mitochondrial Genomes of Cicadas2018

    • 著者名/発表者名
      Lukasik Piotr、Chong Rebecca A、Nazario Katherine、Matsuura Yu、Bublitz De Anna C、Campbell Matthew A、Meyer Mariah C、Van Leuven James T、Pessacq Pablo、Veloso Claudio、Simon Chris、McCutcheon John P
    • 雑誌名

      Journal of Heredity

      巻: 110 号: 2 ページ: 247-256

    • DOI

      10.1093/jhered/esy068

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アリにおける腸内共生細菌の新規伝播様式2021

    • 著者名/発表者名
      山下倫桜,松浦優,伊藤英臣,北條賢,菊池義智,下地博之
    • 学会等名
      日本生態学会第68回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 冬虫夏草とセミにみられる共生関係の進化2021

    • 著者名/発表者名
      松浦 優
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度仙台大会、大会シンポジウム「微生物研究の新機軸としての相互作用研究」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アリにおける腸内共生細菌の新規伝播様式2021

    • 著者名/発表者名
      山下倫桜,松浦優,伊藤英臣,北條賢,菊池義智,下地博之
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] セミと冬虫夏草の切っても切れない共生関係の進化2020

    • 著者名/発表者名
      松浦 優
    • 学会等名
      第75回つくば進化生態学セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 沖縄産ミバエ類の腸内細菌叢の多様性解析と研究の展望2020

    • 著者名/発表者名
      松浦 優, 伊藤 英臣, 本間 淳
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会(みなし開催)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The Ecological Plasticity of Ophiocordyceps Fungi2020

    • 著者名/発表者名
      Araujo Joao, Matsuura Yu
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会(みなし開催)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 冬虫夏草とセミにみられる複雑な共生関係の進化2019

    • 著者名/発表者名
      松浦優
    • 学会等名
      日本菌学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セミ寄生性の冬虫夏草から共生菌への進化2019

    • 著者名/発表者名
      松浦 優, Araujo Joao, Vanderpool Dan, McCutcheon John
    • 学会等名
      日本進化学会第21回 北海道大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境微生物と動物との関係を解く -現象の理解と産業への活用を目指して-2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤英臣
    • 学会等名
      令和元年度第6回TBRCセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] メタゲノム解析によって明らかにされたアリのバクテリア叢の多様性2019

    • 著者名/発表者名
      下地博之、伊藤英臣、松浦優、菊池義智
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸内から細胞内へ:ナガカメムシの細胞内共生進化2018

    • 著者名/発表者名
      栗原駿太、竹下和貴、松浦 優、徳田岳、曾根輝雄、伊藤英臣、菊池義智
    • 学会等名
      第32回日本微生物生態学会沖縄大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メタゲノムで解き明かすトゲオオハリアリの細菌叢 -社会に潜むその多様性と分布-2018

    • 著者名/発表者名
      下地博之、伊藤英臣、松浦優、菊池義智
    • 学会等名
      第32回日本微生物生態学会沖縄大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evolution of symbiotic organs in lygaeoid stinkbugs2018

    • 著者名/発表者名
      Kuechler Stefan, 松浦優
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Hidden diversity under ground: ant- and nest-associated bacterial communities revealed by meta-genomic analyses2018

    • 著者名/発表者名
      下地博之、伊藤英臣、松浦優、菊池義智
    • 学会等名
      International Union for the Study of Social Insects 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] セミの共生真菌は冬虫夏草から進化した2018

    • 著者名/発表者名
      松浦優、森山実、Lukasik Piotr、Vanderpool Dan、棚橋 薫彦、孟憲英、McCutcheon John、深津 武馬
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会2018札幌
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 日本初のゴキブリに寄生する冬虫夏草の新種(琉球大学公式HP)

    • URL

      https://www.u-ryukyu.ac.jp/news/20003/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 研究者個人が成果を紹介しているホームページ

    • URL

      https://sm1042.skr.u-ryukyu.ac.jp/matsuura/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-12-25  

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