ホソヘリカメムシ類における外界獲得型細菌共生系に関する研究

椿象外源细菌共生系统的研究

• 批准号: 04J06147
• 负责人: 菊池 義智
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J06147/
• 关键词: 共生細菌; 細菌; カメムシ; 共生; 進化

本研究は、陸上動物では唯一ホソヘリカメムシ類においてのみ報告されている外界獲得型細菌共生系(母子伝達を伴わず毎世代環境中から共生細菌を獲得する系)を対象とし、1)共生細菌の環境中における存在量、2)カメムシが共生細菌を獲得する経路および3)その時期、4)共生細菌の宿主に対する適応的影響を明らかにし、陸上節足動物における外界獲得型細菌共生系の進化・維持機構の理解を目指している。2年計画の最終年度は、初年度中に確立した共生細菌の安定的な培養系、および滅菌土と滅菌種子を用いた無菌苗飼育系を用い、共生細菌の宿主カメムシ(主にホソヘリカメムシ)に対する適応的影響の調査を行った。共生細菌保持・非保持個体間の比較飼育実験を行ったところ、2処理間で宿主の生存率(羽化率)にはほとんど差が見られなかったが、羽化成虫について見ると共生細菌非保持個体に比べ保持個体の方が体長、胸幅、腹幅、乾燥重量のいずれにおいても有意に大きかった。特に乾燥重量では2倍近く大きいことが明らかとなり、共生細菌が宿主ホソヘリカメムシにとって適応上有利であることが示された。共生細菌の野外分布を明らかにするため、クモヘリカメムシ、ホソヘリカメムシの寄主植物であるイタリアングラスおよびダイズの葉、種子、根それぞれからのDNA抽出を継続的に進め、特異的プライマーを用いた診断PCRによる共生細菌有無の確認を行い、また定量的PCRによる共生細菌の生息密度推定を試みた。その結果、共生細菌は植物の葉、種子上にはほとんど存在せず、主に根圏に生息する事が強く示唆された。各部位における共生細菌の正確な分布密度を明らかにするには、今後さらなる研究が必要である。本研究により得られた結果の一部を国内雑誌および国際雑誌に投稿し、論文として発表した。

这项研究的重点是外部获得的细菌共生系统（一种共生细菌从每一代的环境中获得，不存在母婴传播的系统），这是甲虫中唯一被报道存在的陆地动物。的环境2）臭虫获得共生细菌的途径和时间，以及4）共生细菌对其宿主的适应性影响。两年计划的最后一年，我们将利用第一年建立的共生菌稳定培养体系和利用无菌土壤、无菌种子的无菌苗繁育体系，培育共生菌的宿主臭虫（主要是臭虫）。臭虫），我们研究了适应性的影响。当我们对有共生菌和无共生菌的个体进行对比饲养实验时，我们发现两种处理的宿主存活率（羽化率）几乎没有差异；留存的个体体长、胸宽、腹围明显增大。宽度和干重均高于其他个体。特别是，研究表明，干重几乎是原来的两倍，这表明共生细菌对宿主椿象具有适应性优势。为了弄清共生菌的田间分布，我们继续从蝽和蝽寄主植物意大利草和大豆的叶子、种子和根中提取DNA，并使用了特异性引物。使用诊断PCR证实了共生细菌的存在，并尝试使用定量PCR估计共生细菌的种群密度。结果强烈表明，共生细菌几乎不存在于植物的叶子和种子上，而主要生活在根际。需要进一步的研究来阐明每个地点共生细菌的确切分布密度。本研究取得的部分成果已提交给国内外期刊并以论文形式发表。

项目成果

カメムシ類における共生細菌の多様性

椿象中共生细菌的多样性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 植物防疫 58(10)
• 作者: 細川貴弘;菊池義智;孟憲英;深津武馬;菊池 義智;菊池 義智
• 通讯作者: 菊池 義智

Gut symbiotic bacteria of the genus Burkholderia in the broad-headed bugs, Riptortus clavatus and Leptochorisa chinensis (Heteroptera : Alydidae)

阔头虫、Riptortus clavatus 和 Leptochorisa chinensis 中伯克霍尔德氏菌属的肠道共生细菌（异翅目：瓢虫科）

• 发表时间: 2005
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology 71(7)
• 作者: 菊池義智;孟憲英;深津武馬
• 通讯作者: 深津武馬

カメムシ類に見られる多様な細菌共生系

臭虫中发现多种细菌共生系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: 昆虫と自然 40(12)
• 作者: Atsushi Takeda;Akira Minami;Yumiko Seki;et al.;福元 浩徳;Yoshinobu Hayashi;菊池義智
• 通讯作者: 菊池義智

The making of symbiont capsule in the plataspid stinkbug Megacopta punctatissima

• DOI: 10.1016/j.femsec.2005.06.002
• 发表时间: 2005-11-01
• 期刊: FEMS MICROBIOLOGY ECOLOGY
• 影响因子: 4.2
• 作者: Hosokawa, T;Kikuchi, Y;Fukatsu, T
• 通讯作者: Fukatsu, T

Gut symbiotic bacteria of the genus Burkholderia in the broad-headed bugs Riptortus clavatus and Leptocorisa chinensis (Heteroptera : Alvdidae)

阔头虫 Riptortus clavatus 和 Leptocorisa chinensis 中伯克霍尔德杆菌属的肠道共生细菌（异翅目：Alvdidae）

• 发表时间: 2005
• 期刊: Applied and environmental microbiology (受理済)
• 作者: 細川貴弘;菊池義智;孟憲英;深津武馬;菊池 義智
• 通讯作者: 菊池 義智