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ハナカミキリ-酵母共生系の成立プロセスと気候条件との関係

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0349
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

土岐 和多瑠  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (50611406)

研究期間 (年度) 2021 – 2024
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード消化共生 / 木材 / 材食性昆虫 / 酵母 / 垂直伝播 / カミキリムシ
研究開始時の研究の概要

材食性昆虫の多くは微生物と共生し、微生物の助けを借りて消化困難な木材を餌とすると考えられている。ハナカミキリは幼虫が材食性で、キシロース資化性酵母と共生する。基課題では、中部地方産ハナカミキリを網羅的に調べ、温帯に成立するハナカミキリ-菌共生系を明らかにした。本国際共同研究では、これを拡張し、異なる気候条件の森林においてもこの共生パターンが普遍的に見られるかを検証し、共生系の成立プロセスと気候条件の関係を明らかにする。

研究成果の概要

材食性昆虫ハナカミキリはキシロース資化性酵母と共生し、酵母の助けを借りて消化困難な木材を餌とすると考えられている。
本研究では、気候帯の異なる森林において、ハナカミキリ-酵母共生系の共生パターンの多様性が異なるかどうかを、亜熱帯(台湾)と亜寒帯(北海道)にて調査を行い、温帯(中部地方)の知見とも比較して検証した。その結果、亜寒帯においては、共生酵母の多様性は低く、特定の酵母が多種のハナカミキリと共生していた。一方、暖地では、酵母の多様性は高く、多様な共生関係が見られた。本共生系の多様性は、ハナカミキリの共通属、共通種を擁する気候帯間においても大きく異なる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ハナカミキリと酵母の共生系の多様性が、ハナカミキリの共通属、共通種を擁する気候帯間において大きく異なる可能性が示唆された。このことは、昆虫と微生物の共生関係は、同じ昆虫の属や種の分布する地域において、地域間で共生微生物が異なる場合があることを示唆している。地域ごとに環境条件が異なり、それに応じて「最適な」微生物が共生相手として選抜されている可能性がある。生物多様性の理解や、気候変動の野生生物への影響を調べる上で、目に見えない微生物にも目を向けることが重要と考えられる。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2025 2024 2023 2022 2021

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)2023

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [雑誌論文] 東京大学北海道演習林のハナカミキリ(鞘翅目カミキリムシ科)2024

    • 著者名/発表者名
      土岐 和多瑠、石濱 宣夫、門司 早紀、松岡 史晃、湯澤 宣久、井口 和信、鈴木 智之
    • 雑誌名

      演習林 = Miscellaneous Information of The University of Tokyo Forests

      巻: 70 ページ: 13-23

    • DOI

      10.15083/0002009972

    • URL

      https://repository.dl.itc.u-tokyo.ac.jp/records/2009972

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fungal community of mycetangia in the ship-timber beetle Elateroides dermestoides (Coleoptera: Lymexylidae) in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Toki Wataru
    • 雑誌名

      Symbiosis

      巻: 89 号: 3 ページ: 299-305

    • DOI

      10.1007/s13199-023-00900-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presence of non-symbiotic yeasts in a symbiont-transferring organ of a stag beetle that lacks yeast symbionts found in other stag beetles2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Daichi、Toki Wataru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30607-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Yeast associated with flower longicorn beetle Leptura ochraceofasciata (Cerambycidae: Lepturinae), with implication for its function in symbiosis2023

    • 著者名/発表者名
      Kishigami Mako、Matsuoka Fumiaki、Maeno Akiteru、Yamagishi Shohei、Abe Hisashi、Toki Wataru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 3 ページ: e0282351-e0282351

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0282351

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nutritional resources of the yeast symbiont cultivated by the lizard beetle Doubledaya bucculenta in bamboos2021

    • 著者名/発表者名
      Toki Wataru、Aoki Dan
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 19208-19208

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98733-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 枯死木の腐朽進行に伴う材食性昆虫の変化~スギ・ヒノキの幹と根の比較~2025

    • 著者名/発表者名
      森脇佑太、土岐和多瑠
    • 学会等名
      第72回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Diversity of longicorn beetle-yeast associations2024

    • 著者名/発表者名
      Wataru Toki, Mako Kishigami, Saki Monji
    • 学会等名
      第71回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本産ハナカミキリ亜科とScheffersomyces属酵母の共生パターン2023

    • 著者名/発表者名
      土岐和多瑠, 岸上真子, 門司早紀, 鈴木智之
    • 学会等名
      日本昆虫学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エサとなる共生酵母の栽培基質がニホンホホビロコメツキモドキの産卵選好性と幼虫の発育に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      岡島大洋, 土岐和多瑠
    • 学会等名
      日本昆虫学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハナカミキリと酵母の共生関係の多様性2023

    • 著者名/発表者名
      土岐和多瑠, 岸上真子, 門司早紀
    • 学会等名
      日本甲虫学会第13回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 材依存性甲虫の共生器官で運搬される酵母の多様性2023

    • 著者名/発表者名
      土岐和多瑠
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハナカミキリー酵母共生系の地理的変異2023

    • 著者名/発表者名
      門司早紀, 岸上真子, 鈴木智之, 土岐和多瑠
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ハナカミキリ幼虫の共生酵母の獲得経路:母親由来?環境由来?2022

    • 著者名/発表者名
      松岡史晃、岸上真子、鈴木智之、山迫淳介、土岐和多瑠
    • 学会等名
      日本生態学会第69回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-03-19   更新日: 2026-01-16  

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