森林昆虫ー共生微生物の共進化と温度反応及び気候変動から予測される動態予測

• 研究課題/領域番号: 25292082
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 耕平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30272438)
• 研究協力者: 棚橋 薫彦 ; 深津 武馬 ; 曽田 貞滋 ; 金 鍾國 ; 温 秀軍 ; 杉浦 溪 ; 伏見 速雄 ; 金澤 泰斗 ; 粟野 雄大 ; 渡邉 花奈 ; 佐藤 優 ; 川上 華子 ; 室 紀行 ; 吉野 広軌 ; 朱 雪コウ
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 分化過程 / 共生酵母 / 森林昆虫 / 遺伝子解析 / ルリクワガタ属 / 共生微生物 / 環境適応 / 酵母 / 共進化 / 遺伝子交流 / 気候変動 / 高温耐性 / 分布適地 / 冷温帯林 / 資化能 / 菌嚢

研究成果の概要

ルリクワガタ属やその他多くの森林昆虫の分類群について大量の遺伝子データを用いた分化過程の推定を行った。多くの特徴的な分化パターンや隠蔽種の存在が示された他、特にルリクワガタ属で実施したRADシーケンス解析では信頼性の高いトポロジーが得られた。ルリクワガタ属について共生酵母との共進化が検出された。また、酵母の高温耐性は系統による変異が大きかった。ルリクワガタ属について生態ニッチモデリングによる生息適地の推定を現在・過去について行い、この属の種の分布域がおおむね気候条件によって決まっていることが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] 江原大学校(韓国)
• [国際共同研究] 華南農業大学(中国)
• [国際共同研究] 江原大学校(韓国)
• [国際共同研究] 華南農業大学(中国)
• [国際共同研究] 江原大学校(韓国)
• [雑誌論文] Redescription of Ligidium japonicum Verhoeff, 1918 based on the type materials (Crustacea, Isopoda, Ligiidae) (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshino H. and Kubota K.
  • 雑誌名: Edaphologia 巻: (102)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elementary budget of stag beetle larvae associated with selective utilization of nitrogen in decaying wood (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi M., Ikeda H. and Kubota K.
  • 雑誌名: The Science of Nature 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural hybridization and mitochondrial gene flow at the distributional boundary between two closely related species in the genus Megalopaederus Scheerpeltz (Coleoptera, Staphylinidae) (2018)
  • 著者名/発表者名: Fushimi H., Kishimoto T. and Kubota K.
  • 雑誌名: Elytra New Series 巻: 8
  • NAID: 40021667403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid zones between closely related lucanid species belonging to the genus Platycerus (Coleoptera, Lucanidae) (2017)
  • 著者名/発表者名: Kubota K., Kubota N., Fukaya M. and Shimoyama R.
  • 雑誌名: Special Publication of the Coleopterological Society of Japan 巻: 1 ページ: 87-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specificity and genetic diversity of xylose-fermenting Scheffersomyces yeasts associated with small blue stag beetles of the genus Platycerus in East Asia (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi M., Kim J.-K., Watanabe K., Fukatsu T. and Kubota K.
  • 雑誌名: Mycologia 巻: 109 ページ: 630-642
  • DOI: 10.1080/00275514.2017.1382648
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Morphological phylogeny and biogeography of the Pterostichus raptor species (Coleoptera: Carabidae) of ground beetles, endemic to the Korean Peninsula and adjacent islands (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasakawa K., Kim J. L., Kim J. K. and Kubota K.
  • 雑誌名: Asia-Pacific Entomology 巻: 20 号: 1 ページ: 7-12
  • DOI: 10.1016/j.aspen.2016.11.001
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 韓国におけるルリクワガタ属事情 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 雑誌名: 昆虫と自然 巻: 52(3) ページ: 21-24
  • NAID: 40021190626
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ブナ帯の森林性甲虫―ルリクワガタ属の種分化と分布域形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 雑誌名: 昆虫と自然 巻: 50(14) ページ: 19-22
• [雑誌論文] 森林生態系の分解者としての虫とそれを支える菌 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 雑誌名: 樹木医学研究 巻: 20 ページ: 11-12
  • NAID: 130007432985
• [雑誌論文] Redefinitions of Spherillo obscurus (Budde-Lund, 1885) and S. dorsalis (Iwamoto, 1943) (Crustacea: Oniscidea: Armadillidae) with DNA markers for identification (2014)
  • 著者名/発表者名: Karasawa S., Kanazawa Y., Kubota K.
  • 雑誌名: Edaphologia 巻: 93 ページ: 11-27
  • NAID: 110009805314
  • 査読あり
• [学会発表] 東アジアにおけるルリクワガタPlatycerus属の遺伝的分化(II) (2018)
  • 著者名/発表者名: 朱雪コウ・馬涛・温秀軍・久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
• [学会発表] 日本産ルリクワガタPlatycerus属とその共生酵母の共進化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・渡邉花奈・川上華子・深津武馬・棚橋薫彦
  • 学会等名: 日本森林学会
• [学会発表] 同所的に生息するルリクワガタ属3種のマイクロハビタットにおける温度環境と共生酵母の環境適応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 棚橋薫彦・川上華子・朱雪コウ・蔡正隆・渡邉花奈・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2017-03-29
• [学会発表] 関東地方のニホンヒメフナムシ種群の系統地理 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉野広軌・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
• [学会発表] 中国におけるチョウセンルリクワガタとその近縁種の遺伝的分化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 朱雪コウ・馬涛・温秀軍・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属のミトコンドリア遺伝子にもとづく遺伝的分化：追加的解析から見えて来たこと (2017)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・朱雪コウ
  • 学会等名: 日本昆虫学会
• [学会発表] Genetic divergence of the genus Platycerus in East Asia based on nuclear and mitochondrial genes (I) (2017)
  • 著者名/発表者名: 朱雪コウ・馬涛・温秀軍・久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
• [学会発表] RADシーケンス法による日本産ルリクワガタ属の系統解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・曽田貞滋
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 大阪市立自然史博物館（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-11-27
• [学会発表] Phylogeography of Platycerus hongwonpyoi (Coleoptera, Lucanidae) in South Korea based on mitochondrial COI gene (2016)
  • 著者名/発表者名: 朱雪コウ・金鍾國・久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 大阪市立自然史博物館（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-11-27
• [学会発表] Population structure and genetic differentiation of a widespread lineage in Neolucanus swinhoei complex (Coleoptera, Lucanidae) across Taiwan island (2016)
  • 著者名/発表者名: 蔡正隆・久保田耕平・葉文斌
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 大阪市立自然史博物館（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-11-27
• [学会発表] ルリクワガタ属の種分化と進化生態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会東京例会
  • 発表場所: 国立科学博物館附属自然教育園（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] 関東地方を中心としたニホンヒメフナムシ種群の系統地理 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉野広軌・久保田耕平
  • 学会等名: 日本土壌動物学会
  • 発表場所: 弘前大学（青森県弘前市）
  • 年月日: 2016-06-04
• [学会発表] クワガタムシの地理的分布と共生酵母の温度適応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 棚橋薫彦・渡邉花奈・川上華子・久保田耕平・深津武馬
  • 学会等名: 日本昆虫学会・日本応用動物昆虫学会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属共生酵母の高温耐性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・渡邉花奈・川上華子・深津武馬・棚橋薫彦
  • 学会等名: 日本昆虫学会・日本応用動物昆虫学会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] 近畿地方の昆虫の複雑な生物地理と保全の問題―オサムシ亜族とルリクワガタ属― (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会・日本応用動物昆虫学会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] クワガタムシ科の雌成虫における卵巣の形質と進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 棚橋薫彦・久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 北九州市立自然史・歴史博物館
  • 年月日: 2015-11-22
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属の分布形成は気候要因で説明できるか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・氏家昌行・池田紘士
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] ルリクワガタ属共生酵母が幼虫の生育に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上華子・渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] 関東地方におけるヒメフナムシ属の遺伝的分化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉野広軌・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] 日本産マルグンバイ属（カメムシ目）の系統関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 室紀行・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] 関東地方におけるマルグンバイ属（カメムシ目）の系統関係と基本的生態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 室紀行・久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 冷温帯林の昆虫の種分化過程ールリクワガタ属とその共生酵母を中心に (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属共生酵母のキシロース発酵能および温度適応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 倉敷市立自然史博物館
  • 年月日: 2014-11-23
• [学会発表] ユキグニコルリクワガタの共生酵母の取り込みと産卵行動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉花奈・棚橋薫彦・久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 倉敷市立自然史博物館
  • 年月日: 2014-11-23
• [学会発表] ナシグンバイの系統的位置とツツジグンバイ属の生態形質の進化過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 室紀行・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 形態解析と遺伝子解析にもとづくトウカイコルリクワガタとユキグニコルリクワガタの種間関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・ 渡邉花奈・ 久保田典子・下山良平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属と共生酵母の共種分化過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 一風変わったクワガタムシと共生する新規の酵母類 (2014)
  • 著者名/発表者名: 棚橋薫彦・渡邉花奈・ 久保田耕平・細谷忠嗣・荒谷邦雄・深津武馬
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 房総半島に孤立分布するオサムシ類2種の形態的・遺伝的特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 粟野雄大・春日速水・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-15
• [学会発表] 津市海岸のミカワオサムシ個体群の形態解析、遺伝子解析にもとづく由来の推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優・長太伸章・ 秋田勝己・乙部宏・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-15
• [学会発表] 関東平野におけるコシビロダンゴムシ科（等脚目）の遺伝的分化
  • 著者名/発表者名: 金澤泰斗・久保田耕平
  • 学会等名: 日本土壌動物学会
  • 発表場所: 福岡教育大学
• [学会発表] コルリクワガタ種群2種の分布境界域における排他的分布と形質置換および3個体群間の遺伝子流動
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・久保田典子
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 関東地方におけるルリクワガタ属共生酵母の系統性
  • 著者名/発表者名: 渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 関東平野におけるコシビロダンゴムシ科（等脚目）の遺伝的分化
  • 著者名/発表者名: 金澤泰斗・久保田耕平
  • 学会等名: 日本昆虫学会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] コルリクワガタ種群の側所的分布：種の組み合わせによる分布境界パターンの相違
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平
  • 学会等名: 日本甲虫学会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] ツツジグンバイ属を中心とした日本産グンバイムシ科（カメムシ目）の系統関係
  • 著者名/発表者名: 室紀行・久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: さいたま市大宮ソニック
• [学会発表] 関東平野におけるコシビロダンゴムシ科（等脚目）2種の形態および遺伝的分化
  • 著者名/発表者名: 金澤泰斗・久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: さいたま市大宮ソニック
• [学会発表] 日本産ルリクワガタ属共生酵母の系統関係
  • 著者名/発表者名: 渡邉花奈・棚橋薫彦・深津武馬・久保田耕平
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: さいたま市大宮ソニック
• [学会発表] ルリクワガタ属における交雑帯の発見
  • 著者名/発表者名: 久保田耕平・下山良平・久保田典子
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: さいたま市大宮ソニック
• [図書] 第32回特別企画展「武器甲虫―クワガタ、カブトの進化を探る―」展示解説・クワガタムシ、カブトムシ学の最新研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長谷川道明（企画・編集）
  • 出版者: 豊橋市自然史博物館
• [図書] 科学の技法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 増田健・坂口菊恵（編）（久保田耕平を含む著者多数）
  • 出版者: 東京大学出版会