野外植物集団における被食防衛反応と植物間コミュニケーションに関する研究

野外植物种群中猎物防御反应和植物间通讯的研究

• 批准号: 10J00424
• 负责人: 石崎 智美
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00424/
• 关键词: 食害; 誘導防衛; 植物間コミュニケーション; 植食者誘導性揮発性物質; 国際情報交換; アメリカ合衆国; 形質変化; 季節変動; 遺伝的近縁度; クローン成長; 実生; Artemisia tridentata

キク科ヨモギ属のsagebrushは食害を受けると被害部位から強い匂いを放出し、自らおよび近隣個体の防衛反応を誘導する(植物間コミュニケーション)。本研究では植物間コミュニケーションの生態学的役割を明らかにすることを目的とした。匂い受容後に誘導される防衛反応機構の詳細を解明するため、匂い受容後の葉形質の変化、および、植食者(アブラムシ)の選好性の変化を測定した。その結果、匂い暴露処理を行った枝では、処理の2か月後に植食者の選好性が低下し、水分含量が減少することが明らかになった。今後は、他の形質の変化についても調査を行い、防衛機構の詳細を明らかにする予定である。また、sagebrushでは、匂い受容の時期によって誘導される防御反応の強さが異なり、展葉期に匂いを暴露した場合に最も食害が減少することが示されている。そこで、展葉期(5月)または花序形成期(7月)における、食害または匂いの受容がsagebrushの成長および種子繁殖に与える影響について調査を行った。本研究では、カリフォルニア州の野外集団において、隣接して生育する2個体を選び、そのうち片方の個体に展葉期または花序形成期に個体あたり25%の葉を切除する摘葉処理を行った。その後、結実期(9月)に摘葉個体および無傷の隣接個体(匂い暴露個体)の成長量と花柄乾燥重量を測定した。その結果、摘葉処理を行った個体では、展葉期の処理によって成長量が減少することが明らかになった。従って、展葉期の食害は個体の適応度を低下させる可能性が高く、この時期に防衛反応を強く誘導することが重要であると考えられた。一方、匂い暴露処理を行った個体では、花序形成期の処理により花柄乾燥重量が増加した。以上のことから、sagebrushは、食害を受ける時期により、匂いに対する反応を変化させ適応度の低下を防ぐことが示唆された。

当Asteraceae家族的成员Sagebrush释放出受影响地区的强烈气味时，引起了自己和邻近个人的防御反应（植物交流）。这项研究旨在阐明植物间交流的生态作用。为了阐明气味接收后引起的防御响应机制的细节，测量了气味接收后叶片性状的变化和花盆（蚜虫）的偏好变化。结果，揭示了播种机的偏好减少，并且在治疗后两个月减少了接受气味暴露处理的分支的水含量。将来，我们还将调查其他特征的变化，并阐明防御机制的细节。此外，在鼠尾草中，气味接待时间引起的保护反应的强度有所不同，并且已经表明，当气味在喷泉时期暴露时，最大的缺乏症会降低。因此，我们研究了食物损害或气味接受对叶子生长和种子繁殖期间（5月）或花序形成期（7月）的影响。在这项研究中，在加利福尼亚州的一个田间种群中选择了两个相邻的个体，其中一名受叶片镀叶处理，以去除叶片叶片或花序形成期间每个个体25％的叶子。之后，测量了结实期（9月），测量了闭叶个体和完整的相邻个体（气味暴露的个体）的生长量和干燥的花梗重量。结果，有发现在接受叶片斑点治疗的个体中，由于叶片斑点阶段的治疗而导致的生长量减少。因此，人们认为在喷泉季节的进食可能会降低个人的适应性，并且在此期间强烈引起防御反应很重要。另一方面，在接受气味暴露的个体中，由于花序形成期间的治疗，干燥的花茎重增加了。从以上提出，鼠尾草会改变其对气味的反应，并根据进食时间来防止健身降低。

项目成果

植物間コミュニケーションがsagebrush(Artemisia tridentata)の実生の生存および食害に与える影響

株间通讯对艾蒿幼苗存活及取食危害的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 石崎智美;大原雅;塩尻かおり;Richard Karban
• 通讯作者: Richard Karban