| 研究課題/領域番号 |
20H03321
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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45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
加藤 真 京都大学, 人間・環境学研究科, 名誉教授 (80204494)
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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 |
14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | leaf-miner / Agromyzidae / phytophagous insect / host shift / diversification / liverwort / hornwort / bryophyte / Marchantia / Phytoliriomyza / 潜葉虫 / 寄主特異性 / ハモグリバエ / コケ / ハバチ / コケ植物 / 苔類 / ツノゴケ / ハモグリガ / 多様性 / ハモグリバエ科 / データベース / 被子植物 / 植食性昆虫 / 多様化 / 絶対送粉共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
食植性昆虫は著しく高い多様性を持っているが、植物と植食性昆虫の相乗多様化過程は進化学の重要なテーマの一つである。内在性食植性昆虫はとりわけ寄主特異性の高いグループであり、その代表が潜葉虫である。一方、内在性昆虫が直接送粉者としてかかわる共生関係として、コミカンソウ科の絶対送粉共生系がある。本研究は、潜葉虫寄生系と絶対送粉共生系双方に焦点を当て、コケ以上の日本産植物すべてを対象にした寄主植物利用様式の膨大なデータベースを完成させる一方で、植物と昆虫の系統関係を照合させつつ、内在性食植性昆虫の起源・寄主転換・多様化の過程とその駆動要因を考察する。
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| 研究成果の概要 |
潜葉虫の多様性に関する網羅的調査を行い、コケ植物に潜孔するコケハモグリバエ類の多様性を世界で初めて明らかにした。コケ植物に潜葉するハモグリバエ科は1種のみが記載されていたが、本研究によって日本から39種のコケハモグリバエが発見され、それらはすべてPhytoliriomyza属に属し、そのうち37種は新種であった。39種のうち、36種はタイ類を、3種はツノゴケ類を利用しており、それぞれ高い寄主特異性を持っていた。分子系統解析を行ったところ、コケハモグリバエ類は、被子植物を利用する系統がコケ植物に寄主転換を起こし、その後、コケの属間・種間の寄主転換を繰り返して、多様化を遂げたことが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、食植性昆虫は被子植物の多様化に追随するように多様化したと考えられてきた。しかし本研究は、コケ植物を利用するハモグリバエ類が高い多様性をもち、しかもそれぞれの種が高い寄主特異性を持っており、寄主転換の繰り返しを伴う食植性昆虫の多様化が、被子植物上だけでなくコケ植物上でも起こったことを世界で初めて明らかにした。タイ類は油体に多くの二次代謝産物を含有しているが、油体が被食防衛に深く関わってきた可能性も示された。コケ食昆虫にはコバネガ類やシトネアブ類のような中世代起源のものが知られていたが、新生代に被子植物食からコケ食になった種群もあるという今回の発見は、植物食の進化に多くの示唆を与える。
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