単食性ハバチの同所性寄主転換と生態種形成機構に関する遺伝・化学生態的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02454052
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 内藤 親彦 神戸大学, 農学部, 助教授 (70031226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田井 晰 姫路工業大学, 理学部, 教授 (20029961)
• Keywords: 生態種(host race) / 寄主特異性 / 産卵誘引物質 / 同所的寄主転換 / 選択交尾 / 生殖隔離 / 遺伝子流入 / 性フェロモン

Research Abstract

今年度の研究成果は以下の通りである。(1)ニホントガリシダハバチの2生態種(ジュウモンジシダ生態種およびイノデ生態種)のそれぞれの産卵誘引物質は、パルミチンサン酸メチルに近い沸点を持ち、蒸留可能でキャピラリ-GLCによる精製が期待されるが、完全な精製システムを確立するに至っていない。(2)2生態種および生態種形成途上の個体群について、染色体、アイソザイムおよび高度反復配列DNAの比較を行い、生態種形成にともなう遺伝的変異性を調べた結果、生態種間においても明瞭な差異は認められず、同所的生態種形成には一定量の遺伝的差異の蓄積を必ずしも必要としないことを示唆すると共に、本種の生態種形成の速度がきわめて早いことを予想させた。(3)生態種形成にともない、元の生態種(ジュウモンジシダ生態種)の雄と派生生態種(イノデ生態種)の雌との間に急速に交配阻止現象が生じ、元の生態種から派生生態種への遺伝子流入が阻止され、派生生態種の遺伝的独立性が確立されることを明らかにしたが、この一方向的選択交尾現象の主要因と考えられる性フェロモンには2種の化学物質が関与することが推察された。性フェロモンの同定は3年次の課題である。(4)寄主転換をともなう同所的生態種形成の実験的再現を目指し、元の生態主から派生生態種を作り出す試みの第2段階として、ジュウモンジシダ生態種雌とイノデ生態種雄のF1雌に、イノデ生態種雄を交雑した。その結果、F2世代の幼虫は雌雄ともにジュウモンジシダ不食となり、食性に分離がみられず、幼虫食性は条件づけ効果により決定することが示唆された。また、F1雌成虫はイノデにも産卵可能となったが、両植物の選択ではジュウモンジシダに産卵し、成虫の産卵選択に分断選択が働いていることを強く示唆した。期待されるF2雌の産卵選択性の分離および派生生態種の作出は3年次の課題である。

Research Products

• [Publications] Shoji SONODA: "A EcoRI family of highly repeated DNA sequences of the fern sawfly Hemitaxonus japonicus comples (Hymenoptera:Tenthredinidae)" Applied Entomology and Zoology.
• [Publications] Tikahiko NAITO: "Sympatric host race formation zone in the fern sawfly Hemitaxonus japonicus complex." Evolution.
• [Publications] Akira TAI: "Chemicals controlling the discrimination of two host races in the fern sawfly Hemitaxonus japonicus complex." Insect Physiology.