| 研究課題/領域番号 |
20H02983
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39040:植物保護科学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
戒能 洋一 筑波大学, 生命環境系, 研究員 (20183775)
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| 研究分担者 |
松山 茂 筑波大学, 生命環境系, 講師 (30239131)
石賀 康博 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50730256)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 三者系 / 卵-幼虫寄生蜂 / 誘導 / 防御遺伝子 / 探索行動 / 天敵寄生蜂 / コマユバチ科 / 卵・幼虫寄生蜂 / 植物揮発性成分 / 寄生蜂 / 産卵 / 定着因子 / 産卵誘導物質 / 生物検定 / エリシター / 遺伝子発現 / ハマキコウラコマユバチ / チャノコカクモンハマキ / 付属腺 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、チャの葉裏への産卵により誘導を引き起こすエリシター解析のため、雌ハマキガの卵巣、輸卵管、受精のう、付属腺などを解剖により取り出しチャの葉裏に処理し、その活性を比較してエリシターの分泌部位を特定し、その化学的性質を明らかにする。また、誘導により化学的に変化するチャ葉表面の寄生蜂を引きつけ探索行動を刺激する物質を化学分析と生物検定を組み合わせて特定する。さらに、誘導現象の分子生物的アプローチとして、RNA-seq解析によりチャ遺伝子の網羅的発現解析を行い、誘導の起きていないチャ葉と比較解析を行う。この解析により、害虫の葉裏への産卵による化学刺激から誘導までの機構を解析する。
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| 研究成果の概要 |
ハマキガ類の寄生性天敵ハマキコウラコマユバチの寄主発見において、寄主チャノコカクモンハマキの産卵による茶葉の誘導が化学的な変化を引き起こし、この化学的刺激が寄主周辺の手がかりとして重要であることがわかった。分子生物学的なアプローチから、寄主ハマキガの生殖器官由来の物質がエリシターとなり茶葉の誘導を引き起こし、防御遺伝子として知られているジャスモン酸およびエチレンシグナル遺伝子を含む複数の防御関連遺伝子が発現していることがわかった。これら遺伝子の発現によって誘導される揮発性化合物がハマキコウラコマユバチを茶葉に定着させていると思われる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、卵-幼虫寄生蜂のハマキコウラコマユバチは、寄主卵塊を発見するために寄主チャノコカクモンハマキが産卵した茶葉における誘導物質を手がかりにしていることが明らかになった。この誘導現象は、幼虫寄生蜂や卵寄生蜂では既に報告があるが、卵-幼虫寄生蜂においてはまだ報告されていない。また、分子生物学的なアプローチから、この誘導現象には、茶葉中の複数の防御遺伝子が関わっており、その遺伝子発現が葉表面の化学成分の変化を引き起こし、その結果天敵を引き付けることが示唆された。今後、他の植物においても防御遺伝子を操作することができれば、天敵により好まれる作物を品種改良できる可能性を示している。
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