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2018 年度 実績報告書

南西諸島で発見された新興共生細菌はどんなカメムシとも共生可能か?

研究課題

研究課題/領域番号 17H03946
研究機関九州大学

研究代表者

細川 貴弘  九州大学, 理学研究院, 助教 (80722206)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード共生細菌 / カメムシ / 共生器官
研究実績の概要

本研究課題の目的は、南西諸島で最近発見された新興共生細菌(Hosokawa et al. 2016 Nat. Microbiol. 1: 15011)がどのようなカメムシと共生でき、どのようなカメムシと共生できないのかを明らかにすること、および共生できないカメムシについてその原因を解明することである。カメムシ類の多くは重要な農業害虫であることから、新興共生細菌が今後どのようなカメムシと共生する可能性があるのかという情報は進化生物学だけでなく応用昆虫学の分野においても非常に重要な知見となる。本年度の最も重要な研究成果は、ツチカメムシMacroscytus japonensisの南西諸島集団における一部の個体が新興共生細菌(Cタイプ、Dタイプ、Eタイプ)と共生していることを発見したことである。本種はカメムシ上科では極めて例外的に共生細菌を垂直伝播ではなく環境獲得で維持している可能性が高い点で非常に興味深いカメムシである。共生細菌を垂直伝播で維持しているカメムシでの実験結果と比較することで、これまでにない切り口の研究が展開できることが期待される。本年度のもう一つの大きな成果は、このツチカメムシを新しいモデル実験系として確立するために累代飼育を試み、これに成功したことである。これらの研究成果は第63回日本応用動物昆虫学会大会で発表した。今後は国内各地のツチカメムシ集団から飼育系統を立ち上げ、それぞれにさまざまな細菌を接種して共生可能かどうかを調べる予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定にはなかったが、ツチカメムシMacroscytus japonensisの南西諸島集団における一部の個体が新興共生細菌(Cタイプ、Dタイプ、Eタイプ)と共生していることを発見し、なおかつ新たなモデル実験系としてこのカメムシの累代飼育方法の確立に成功した。本種はカメムシ上科に属するカメムシとしては極めて例外的に共生細菌を垂直伝播ではなく、環境獲得で維持している可能性がある。もしそうであれば、これまでにデータを得てきた垂直伝播の系との比較研究が可能となり、これまでにない新たな切り口での研究が展開できるようになる。

今後の研究の推進方策

新たに確立したモデル実験系であるツチカメムシMacroscytus japonensisにおける共生細菌の維持機構を明らかにしたのち、本種を研究の中心材料にして共生細菌C~Fの接種実験をおこない、これまでに得られている他のカメムシの結果との比較をおこなう。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] ツチカメムシ類(Macroscytus属)における腸内共生細菌の多様性2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊修人、細川貴弘
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] 昆虫の共生器官に複数種の細菌が同時共生しない理由ーボトルネック仮説の検証ー2019

    • 著者名/発表者名
      今西萌美、西出雄大、深津武馬、細川貴弘
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] カメムシの共生細菌になれる細菌となれない細菌の比較2018

    • 著者名/発表者名
      細川貴弘、渡邊修人、深津武馬
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [学会発表] カメムシが複数種の細菌と同時に共生しないのはなぜか2018

    • 著者名/発表者名
      今西萌美、西出雄大、深津武馬、細川貴弘
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会

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公開日: 2019-12-27  

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