食植性テントウの食草変換過程に関する進化生物学的研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440258
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 片倉 晴雄 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40113542)
• 研究分担者: 門田 裕一 国立科学博物館, 植物研究部, 主任研究官 (30124184) ; 西田 律夫 京都大学, 農学部, 助教授 (30135545) ; 青塚 正志 東京都立大学, 理学部, 助教授 (40106604) ; 木村 正人 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (30091440) ; 中村 浩二 金沢大学, 理学法, 教授 (70111755)
• キーワード: 食植性昆虫 / オオニジュウヤホシテントウ種群 / アザミ類 / 寄主特異性 / 摂食阻害因子 / 系統解析

研究概要

本研究では、オオニジュウヤホシテントウ種群とその食草を研究対象として、両者の相互関係の詳細な分析を行うことを目的としている。研究初年度である1997年には以下の成果を得た。
1)様々な種類の食草に依存するオオニジュウ群地方集団の系統樹上の位置をmtDNAの解析によって決定し、集団間の系図を描くともに、食草変換がどの系統で、どの方向へ、いつ生じたかを検討した。オオニジュウ群はオオニジュウヤホシテントウとそれ以外のメンバーの2群に分かれたが、後者のメンバー間の遺伝的差異は軽微で、分化の道筋は特定することが困難であった。オオニジュウ群全体としてはナス科植物が祖先的な食草であり、ウリ類、アザミ、ルイヨウボタンなどは、本種群の分化に応じて逐次獲得された新しい食草と思われるが、これらの植物のうち、どれがより子孫的かはテントウの系統解析からは明らかにすることは出来なかった。
2)北海道南部と北陸地方では、複数存在するアザミのうちの限られた種類のみをテントウが加害していることが明らかになった。実験室内においても、野外でほとんど利用されていないアザミにたいするテントウの選好性は低く、幼虫はこれらのアザミでは著しく生育が阻害される。
3)テントウの選好性や生育に関して、アザミには上記の種間の違いに加えて、極めて大きな集団内変異(個体変異)および集団間変異が存在し、少なくともその一部は遺伝的であることが明らかになった。
4)道南地域に優占するアザミの系統解析をDNAを用いて開始した。アザミには遺伝子レベルでも大きな個体変異が存在するために系統解析には至っていない。
5)ヤマトアザミテントウの摂食が阻害されるカガノアザミに的を絞り、テントウの摂食阻害因子の特定を行っている。葉抽出物の分液操作により、主要因子が沈殿部に局在することが明らかになったので、今後、この物質の化学的解析を進める。