陸棲巻貝における交尾前隔離機構の化学生態学的研究

蜗牛交配前隔离机制的化学生态学研究

基本信息

批准号：
04F04443
负责人：
浅見崇比呂
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Shinshu 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 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

オナジマイマイとコハクオナジマイマイの未交尾の成熟個体を用い、性フェロモン活性をもつ空媒性物質の検出にあわせたオルファクトメータを開発した。本2種は、互いを識別して同類交配をするものの、識別が完全ではないため種間での交尾が実験条件下で2割程度の頻度で生じる。この雑種第一代は、コハクオナジマイマイからのみ得られ、オナジマイマイは種間交尾しても産卵しない。コハクオナジマイマイから得られた雑種第一代の性フェロモン感受性および性フェロモン生産能を検定することにより、雑種第一代の戻し交配が自然状態で生じる可能性を検討した。結果として、雑種第一代の分泌する空媒性物質は、コハクオナジマイマイの成貝もオナジマイマイの成貝も誘引するが、どちらの種も、成熟前の個体は誘引されないことが判明した。したがって、ここで検出している空媒性フェロモンは性フェロモンであり、集合性フェロモンではないことが明白である。雑種第一代は、両種の性フェロモン分子を生産する能力があることも、以上の結果は示唆している。ところが、雑種第一代の成熟個体は、コハクオナジマイマイとオナジマイマイの成貝の分泌する空媒性物質には誘引されないことが判明した。以上の結果から、性フェロモン産生能および配偶者の誘引効率においては雑種強勢がありながら、その性フェロモンの感受能においては雑種崩壊が生じることになる。したがって、雑種の適応度が配偶成功率において本2種と比べ低いのか否かを検証する数理モデル解析が今後の重要な課題として浮上した。本研究により、陸棲巻貝カタツムリの空媒性性フェロモンの効果を行動実験により初めて検出しただけではなく、雑種第一代の適応度を大きく左右する配偶者誘引能と感受性能に予想されなかった拮抗的な変化が生じることが判明した。これらの結果は、野生集団で進行している種間の遺伝子流動の方向と頻度を予測する上で重要な知見である。

我们开发了一种嗅觉计，用于使用未交配的成年蜗牛和黄尾蜗牛检测空气中具有性信息素活性的物质。这两个物种相互识别并进行选型交配，但由于辨别并不完美，在实验条件下大约有20%的时间会发生物种之间的交配。该杂交体的第一代仅来自黄尾蜗牛，即使在种间交配后也不会产卵。通过测试黄喉螺第一代杂交种的性信息素敏感性和性信息素产生能力，考察了第一代杂交种在自然界中回交的可能性。结果发现，第一代杂交体分泌的空气传播物质会吸引成年蜗牛和成年蜗牛，但不会吸引这两个物种的未成熟个体。因此，很明显，这里检测到的空气信息素是性信息素，而不是聚集信息素。这些结果还表明第一代杂交能够产生两个物种的性信息素分子。然而，人们发现，第一代杂交种对琥珀尾蜗牛和长尾蜗牛成年蜗牛分泌的空气中的物质不感兴趣。从以上结果来看，虽然在性信息素产生能力和交配效率方面存在杂种优势，但在性信息素敏感性方面出现了杂种崩溃。因此，通过数学模型分析来验证杂种的适应度是否低于两个物种的交配成功率已成为未来的一个重要问题。在这项研究中，我们不仅首次通过行为实验检测到空气传播的性信息素对陆地蜗牛的影响，而且还发现了吸引配偶的能力和易受影响的能力之间存在一种意想不到的对抗性，这在很大程度上决定了蜗牛的适应性。发现第一代杂交种发生了变化。这些结果对于预测野生种群中种间基因流动的方向和频率是重要的发现。