寄主植物と寄生者の空間分布動態がもたらす遺伝的多様性:レフュージ効果のモデル解析

寄主植物和寄生虫空间分布动态带来的遗传多样性：庇护效应的模型分析

基本信息

批准号：
06640811
负责人：
嶋田正和
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

寄主となる植物とその寄生者(種子捕食性昆虫/病原体など)の永続する関係をもたらす要因として、空間的に生じるレフュージ効果に注目して、野外調査・実験・モデル解析を行なった。矢原は、野外調査によりヒヨドリバナ無性生殖型が高い頻度でジェミニウィルスに感染されることを見いだした。感染率は場所によって大きく異なり、ほとんどの株が感染を受けている場所から、全く感染されていない場所まで、大きな差が見られた。温室での鉢植え株にウィルスを接種する実験により、日射量が少なく薄暗い条件では、ウィルス接種株は対照区の株と比べて成長速度が有意に低下することが分かった。また、嶋田はマメ科植物クララとそれにつくシャープマメゾウムシを対象に小貝川で野外調査した。その結果、寄主植物が存在していてもマメゾウムシがいない場所があることが分かった。そこで、野外調査区で人為的に導入されたマメゾウムシの集団が、どのように分布域を広げていくかを、莢上に産下された卵数をもとに定量的調査した。その結果、少数の個体の導入でも定着すること、1世代当たり20m程度分布域が広がることなどが分かった。これらのデータをもとに、寄主植物-寄生者の相互作用が空間的に広がっていく過程を格子モデルによりシミュレーション解析した。その結果、生息地間の移動率と寄生力(感染力・摂食力)とのバランスで、両者の共存が長く維持されることが分かった。また、確率的に生じる撹乱により、寄主植物は存在していても寄生者のいない生息地があちこちに生じることも明らかになった。

我们进行了实地调查、实验和模型分析，重点关注空间上发生的避难所效应，这是在寄主植物与其寄生虫（食籽昆虫/病原体等）之间带来持久关系的因素。通过实地研究，Yawara 发现无性繁殖的中华双歧杆菌经常感染双生病毒。感染率因地点而异，从几乎所有菌株到完全没有。在温室中对盆栽植物接种病毒的实验表明，在低太阳辐射和昏暗光线的条件下，接种病毒的植物的生长速度明显低于对照植物。岛田还在 Kokai 河针对豆科植物 Clara 和生长在其上的尖豆象甲进行了实地研究。结果发现，即使存在寄主植物，也有一些地方没有豆象甲虫。因此，我们根据豆荚上产卵的数量，定量研究了田间研究区人工引入的豆象甲种群如何扩大其分布范围。结果表明，即使引入少量个体，它们也会定居下来，并且每代分布面积扩大约20 m。基于这些数据，我们利用晶格模型模拟和分析了寄主植物-寄生虫相互作用的空间扩展过程。结果发现，通过平衡栖息地之间的迁移速度和寄生力（感染力和摄食力），两个物种可以长期共存。人们还清楚地知道，随机干扰可以创造有寄主植物但没有寄生虫的栖息地。