The effect of climate on the evolutionary process of lepturine beetle-yeast symbioses

气候对火鸡甲虫-酵母共生体进化过程的影响

• 批准号: 20KK0349
• 负责人: 土岐 和多瑠
• 金额: $ 8.99万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0349/
• 关键词: 消化共生; 木材; 材食性昆虫; 酵母; 垂直伝播

材食性昆虫の多くは微生物と共生し、微生物の助けを借りて消化困難な木材を餌とすると考えられる。ハナカミキリは幼虫が材食性で、キシロース資化性酵母と共生する。基課題では、中部地方産ハナカミキリを網羅的に調べ、温帯に成立するハナカミキリ－菌共生系を明らかにした。本国際共同研究では、これを拡張し、異なる気候条件の森林においてもこの共生パターンが普遍的に見られるかを検証し、共生系の成立プロセスと気候条件の関係を明らかにする。今年度も、海外での調査が不可能であった。そのため、中部地方と北海道におけるハナカミキリ－菌共生系の多様性の解明度の充実を図ることとした。昨年度と同様に、その他の材利用性昆虫についても共生微生物と機能を調べた。北海道では、中部地方と比べて、ハナカミキリの種によって共生菌の種が共通する場合と異なる場合、それら両方を保有する場合が認められ、共生菌の転換や重複といった共生関係のダイナミックな変化が示唆された。さらに、酵母の種によって、宿主ハナカミキリとの種特異性が異なることが示唆された。ヨツスジハナカミキリについて、成虫、幼虫、卵を調べ、酵母の一種と共生することを解明、報告した。共生酵母はキシラン、キシロース、セロビオース資化性を示し、幼虫による材の消化を補助することが示唆された。マイカンギアの立体構造をマイクロCTにより解明した。ツマグロツツシンクイについて、日本産の別種や海外産の種と共生酵母叢を比較し、報告した。ネブトクワガタについて、成虫のマイカンギアと消化管、幼虫の坑道、成虫が訪れた樹液から酵母を分離した。その結果、マイカンギアから特定の酵母は見出されず、酵母との共生関係がないことが示唆された。不特定の非共生酵母が分離され、それらは坑道と樹液に由来すると考えられる酵母であり、ハナカミキリから分離される酵母と共通する種も見られた。

许多基于食物的昆虫与微生物共存，并被认为在微生物的帮助下以难以消化的木材为食。日本百合的幼虫是基于食品的，并与木糖辅助酵母共存。在基本任务中，我们全面研究了丘布地区的脉络膜，并揭示了温带地区存在的脉络膜象征。这项国际联合研究扩大了这一点，以检查这种共生模式是否在气候条件不同的森林中是否普遍看，并阐明共生系统的建立过程与气候条件之间的关系。今年，也不可能在海外进行调查。因此，我们决定提高对丘布地区和北海道猴子糖浆共生系统多样性的理解。与去年一样，我们还研究了其他物质使用昆虫的共生微生物和功能。在北海道，当与丘布地区的共生细菌种类不同于共生细菌的共同种类时，观察到它们携带这两种物种，表明共生关系的动态变化，例如共生细菌的转化和重复。此外，有人提出，酵母菌物种之间的物种特异性与宿主，酵母菌物种不同。我们调查了日本窦百合的成年，幼虫和卵，并透露并报告它与一种酵母菌并存。共生酵母菌表现出二甲烷，木糖和纤维二糖的利用，这表明它们有助于幼虫消化材料。使用Micro-CT阐明了Mykan齿轮的三维结构。我们将共生酵母拼盘与日本和海外其他物种的不同物种进行了比较和报道。对于雄鹿甲虫，将酵母从成年的菌根和消化道，幼虫矿以及成年人参观的树汁中分离出来。结果表明，在Mycangea中没有发现特定的酵母，这表明与酵母没有共生关系。分离出未指定的非生物酵母，它们是酵母，被认为是源自矿山和汁液的酵母菌，与与酵母分离的酵母有共同点。

项目成果

ハナカミキリ幼虫の共生酵母の獲得経路：母親由来？環境由来？

幼虫中共生酵母的获得途径：母本来源？

• 发表时间: 2022
• 作者: 松岡史晃;岸上真子;鈴木智之;山迫淳介;土岐和多瑠
• 通讯作者: 土岐和多瑠

材依存性甲虫の共生器官で運搬される酵母の多様性

依赖木材的甲虫共生器官中运输的酵母的多样性

• 发表时间: 2023
• 作者: 中山北斗;塚谷裕一;土岐和多瑠
• 通讯作者: 土岐和多瑠

Fungal community of mycetangia in the ship-timber beetle Elateroides dermestoides (Coleoptera: Lymexylidae) in Japan

日本船木甲虫 Elateroides dermestoides（鞘翅目：Lymexylidae）的菌丝真菌群落

• DOI: 10.1007/s13199-023-00900-4
• 发表时间: 2023
• 期刊: Symbiosis
• 影响因子: 2.5
• 作者: 白川 晴香;後藤悠人;中島孝平;高倉栄男;安井博信;小川美香子;稲波 修;Toki Wataru
• 通讯作者: Toki Wataru

ハナカミキリー酵母共生系の地理的変異

Hanakamikili 酵母共生系统的地理差异

• 发表时间: 2023
• 作者: Kim J;Plitman E;Iwata Y;Nakajima S;Mar W;Patel R;Chavez S;Chung JK;Caravaggio F;Chakravarty MM;Remington G;Gerretsen P;Graff-Guerrero A;門司早紀， 岸上真子， 鈴木智之， 土岐和多瑠
• 通讯作者: 門司早紀， 岸上真子， 鈴木智之， 土岐和多瑠