DNAバーコードによる東南アジア非季節性熱帯林の植物-植食者群集の構造特性の解明

利用 DNA 条形码阐明东南亚非季节性热带森林植物-草食动物群落的结构特征

基本信息

批准号：
11J06333
负责人：
岸本圭子
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、昆虫の体内から寄主植物のDNAを抽出し、DNAバーコーディングによって、東南アジア非季節性熱帯林の植物-植食性昆虫の相互関係と、その関係を形成する要因の解明を目指す。昆虫の胃内容物に残った少量の寄主植物DNAを同定する技術には問題点が多く、こうした技術をもとに植食者と植物関係を明らかにした研究はこれまでほとんどなかった。そこで平成23年度は、技術的な問題を解決し、新しい実験プロトコールを確立した。また、調査地で、植食性昆虫(ハムシ科成虫)の集中的なサンプリングを実施した。平成24年度は、その実験プロトコールをもとに、集めたハムシ科成虫約100個体の寄主植物DNAの抽出・解析を行った。さらに、既存のDNAリファレンスデータベースを使って、得られた植物塩基配列がどの植物ファミリーに属するのかを調べ、ハムシ科1種が利用する植物ファミリーの幅を推定した。その結果、ハムシ科11種のうち9種で、複数の植物ファミリーを餌植物として利用していることを明らかにした。特に多い種では、少なくとも11科の植物種を利用していることが示され、先行研究でわかっている広食性昆虫(2～3科の植物を利用)と比べても顕著に多い植物を利用していることがわかった。熱帯ではこれまで植食者は寄主植物に特殊化していると考えられてきたが、本研究によって、従来の定説を覆す実証データを示すことができた。平成25年度は、これらの成果を学会で発表したほか、招待講演も行った。また、成果をまとめた記事が国際誌に掲載され、熱帯林の植物-植食性昆虫関係の維持や形成に関わるメカニズムに新しい視点をもたらしたと考えている。

这项研究是为了从昆虫的体中提取植物的DNA，并阐明东南亚热带森林中非季节性热带森林的相互关系以及形成这种关系的因素。该技术存在许多问题，可以识别昆虫胃含量中剩余的少量植物DNA，而且很少有研究揭示了基于这些技术的食物和植物关系。因此，在2011财年，我们解决了技术问题并建立了新的实验协议。在调查地点，对草药昆虫（成年甲虫）进行密集采样。 2012年，根据实验方案，我们提取并分析了大约100名成年人的DNA。此外，使用现有的DNA参考数据库，我们检查了植物家族获得的植物碱基序列，并估计了一种腐殖质使用的植物家族的宽度。结果，在11种Hamusaceae种类中，有9种被发现将多个植物家族用作诱饵植物。特别是，与广泛的饮食昆虫（使用2-3种植物）相比，使用了至少11种植物，并使用了更明显的植物，这在我知道我正在做的情况下被理解。在热带热带中，它被认为是专门为植物植物的专业的，但是这项研究显示了推翻常规理论的演示数据。 2013年，这些结果在学术社会中提出，并举行了邀请演讲。此外，总结结果的一篇文章已发表在国际杂志上，我们认为它为维持和形成热带森林植入的昆虫关系的机制带来了新的观点。