マルカメムシ類における宿主-共生細菌間の相互作用と共進化

食蟹猴宿主共生细菌之间的相互作用和共同进化

基本信息

批准号：
03J01543
负责人：
細川貴弘
金额：
$ 2.11万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

マルカメムシ類とその腸内共生細菌の相互作用と共進化に関して以下の知見が新たに得られた。1、日本産4種のマルカメムシ類(マルカメムシ、タイワンマルカメムシ、ツヤマルカメムシ、タデマルカメムシ)では母親が共生細菌を含む「カプセル」を産み、子がこれを摂取することによって共生細菌が垂直伝播される。2、これらの種において、孵化前の卵塊からカプセルを除去すると艀化幼虫は共生細菌を獲得できず、成長の遅延、高い死亡率、異常な体色が見られる(カメムシにとって共生細菌は必須)。3、マルカメムシMegacopta punctatissimaにおいて、母カメムシの産むカプセルは共生細菌の塊ではなく、厚い層状の外皮に共生細菌と大量の樹脂状物質が包まれたものである。外皮と樹脂状はメスの中腸で分泌されるものであり、このことは共生細菌の垂直伝播にはメスカメムシにとって物質的なコストがかかることを示している。4、マルカメムシMegacopta punctatissimaにおいて、一つのカプセルには平均約6匹分の共生細菌が含まれるが、野外での母カメムシはカプセル一つにつき3〜5個の卵しか産んでいない。すなわち母カメムシは子が必要とする数よりも多めにカプセルを産んでいることになり、これは子に共生細菌をより確実に伝えるための適応であると考えられる。5、日本産のマルカメムシ類と腸内共生細菌の系統樹形状は一致し、共種分化が起きたことを示す。6、カメムシ種間で共生細菌の交換をおこなうと、カメムシは正常な成長、繁殖ができないため、共生細菌の機能は種によって異なることが示された。7、幼虫に伝播される共生細菌量を減らすと、成長の遅延、小さい成虫時体サイズとなることから、体内の共生細菌の量と宿主適応度には相関があることが示された。

关于马丁虫与其肠道共生细菌的相互作用和共同进化，获得了以下新发现。 1. 四种日本沙蝽（丸蝽、台湾蝽、津山丸蝽、蝽蝽）的母体产下含有共生菌的“胶囊”，后代吞食这些胶囊，进而产生共生菌。摄取共生细菌。 2、在这些物种中，如果在孵化前将囊从卵团中除去，则孵化出的幼虫无法获得共生细菌，导致生长迟缓、死亡率高、体色异常（共生细菌对于椿象来说是必需的）。 3、臭虫Megacopta punctissima中，母臭虫产生的荚膜并不是一团共生菌，而是一层厚厚的层状包膜，里面含有共生菌和大量的树脂状物质。体被和树脂在雌性中肠中分泌，表明共生细菌的垂直传播对雌性椿象有物质成本。 4. 在臭虫Megacopta punctissima中，每个胶囊平均含有约6只动物的共生细菌，但在田间，母臭虫每个胶囊只产3至5个卵。换句话说，母臭虫产生的胶囊比后代需要的多，这被认为是一种适应，可以更可靠地将共生细菌传递给后代。 5. 日本马丁蝽和肠道共生菌的系统发育树形状相同，表明发生了共物种。 6、当椿象物种交换共生菌时，椿象无法正常生长繁殖，说明共生菌的功能因物种而异。 7. 减少传播给幼虫的共生菌数量会导致生长延迟和成虫体型变小，这表明体内共生菌的数量与宿主的适应性之间存在相关性。