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

1999 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: 西田 律夫 京都大学, 農学部, 助教授 (30135545) ; 中村 浩二 金沢大学, 理学部, 教授 (70111755) ; 青塚 正志 東京都立大学, 理学部, 助教授 (40106604) ; 門田 裕一 国立科学博物館, 植物研究部, 主任研究官 (30124184) ; 木村 正人 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (30091440)
• キーワード: オオニジュウヤホシテントウ種群 / アザミ属 / 種分化 / 共進化 / 分子系統 / 摂食阻害物質 / 寄主特異性 / 食草選択

研究概要

最終年度である1999年には以下の成果を得、3年間の成果をまとめて研究成果報告書を作成した。
1)北海道南部のアザミ類(チシマアザミ、エゾノサワアザミ、サワアザミ、エゾヤマアザミ、オオノアザミ、マルバヒレアザミ、ミネアザミ)の分子系統学的関係を再検討した。この地域のアザミ類は、形態や生態が多様化しているが、遺伝的には極めてよく似ていることが再確認された。テントウによる加害の状況とアザミの系統上の位置は対応しない。
2)北陸のカガノアザミに含まれるヤマトアザミテントウの摂食を阻害する物質はペクトリナリンと同定された。この物質は北海道においてアザミ食テントウに忌避されているマルバヒレアザミにも高濃度で含まれていた。しかし、予備的な行動試験の結果では、ペクトリナリンはエゾアザミテントウの摂食を阻害しなかった。このことは、テントウの摂食阻害を引き起こす要因が多様かつ複雑であることを示唆している。
3)ミトコンドリアDNA解析により、北陸地域のヤマトアザミテントウ集団は距離による隔離を受けていると考えられた。テントウ集団の遺伝的分化と食草となっているアザミの種類には対応が見られないことから、食草選好性の遺伝的分化は系統を反映したものではなく、局地的に利用可能な植物への適応の結果と考えられた。
4)前年に引き続き、異なった食草を利用するオオニジュウヤホシテントウを用いて、寄主特異性の遺伝的背景を調査した。北海道と本州のテントウ集団には食草利用に関して遺伝的な違いが生じていること、ミヤマニガウリ食の北海道産テントウの調査では、旧い食草の利用に関する形質の遺伝的変異が新しい食草のそれよりも小さいことがあきらかになった。

研究成果

• [文献書誌] Nakano, S.: "Morphology and biology of a phytophagous ladybird beetle, Epilachina pusillanimd (Coleeptera: Caccimellidal) newly recorded on Ishigaki Island,the Ryukyus"Appl. Entomol. Zool. 34. 189-194 (1999)
• [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan. VI. Two new species, Cirsiumhidakamontanum and Cirsiumzawoense from Northern Japan"Bull. Nat. Sci. Mus. Tokyo. 25(3). 95-105 (1999)
• [文献書誌] Kobayashi: "PCR error and molecular population genetics"Biochem. Genet.. 37. 317-321 (1999)
• [文献書誌] Koizumi, T.: "Host-plant specificity limits the geographic distribution of thistle feeding ladybird beetles"Entomol. Exper. Appl.. 93. 165-171 (1999)
• [文献書誌] Ueno, H.: "Genetic basis for normal and novel host plant use in a herbivorous ladybird beetle, Epilachna vigintioctomaculata"Entomol. Exper. Appl.. 91. 245-250 (1999)
• [文献書誌] Kadota, Y.: "Taxonomic studies of Cirsium (Asteraceae) in Japan VII. Notes on Cirsium congestissimum Kitam. And Cirsium tenue Kitam. And the identity of C. t. mr. Ishiguchieise"Mem. Natn. Sci. Mus.. (印刷中). (2000)