Nondestructive evaluation of the feeding biology of the bamboo powderpost beetle

竹粉甲虫取食生物学的无损评价

基本信息

批准号：
17J04018
负责人：
渡辺祐基
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

チビタケナガシンクイは、わが国において、伐採後の乾燥竹材を食害する特に重要な昆虫種として知られている。本種は一生の大部分を竹材内部で過ごし、直接観察が困難であるため、総合的な防除策の確立に不可欠な生態や食害行動に関する知見がほとんどない。本年度は、X線CTおよびアコースティック・エミッション（AE）モニタリングを使用し、本種の生活史および食害行動の解明を試みた。デンプンおよび糖を含ませ、積層したろ紙を使用することで、容易に卵を採取することができた。孵化直後から羽化まで定期的にX線CT撮像を行うことで、幼虫の体サイズの変化や移動範囲、摂食量を定量的に明らかにした。幼虫の摂食活動を連続計測するために、幼虫の摂食活動に伴い発生する弾性波（AE波）の検出を利用したAEモニタリングを適用した。孵化直後の幼虫を個別に接種した材に対して、長期連続的にAEモニタリングを実施した結果、幼虫は各齢期においては連続的に摂食活動を行うこと、AE停止期は脱皮や蛹化に対応することが明らかとなり、幼虫の齢数を非破壊的に測定できるようになった。半数の幼虫は蛹化までに7齢を経過し、他の半数は8齢を経過したことが明らかになった。さらに、幼虫の摂食活動には一定の周期性が存在すること、AE振幅は齢期とともに増加することなどが明らかになった。X線CTおよびAEモニタリングを使用して、竹材内部における成虫の産卵行動の非破壊評価を試みた。AEモニタリングによって、産卵期間中の雌は昼夜を問わずほぼ連続的に穿孔活動を行うことが示唆された。X線CTによって、1個体の雌による合計産卵数および産卵に伴う食害の程度が定量化された。以上のように、本種のライフサイクルを通じた詳細な生活史および食害行動を非破壊的に明らかにすることに成功した。

在日本，常见的昆虫种类被称为特别重要的昆虫种类，以砍伐后的干燥竹材为食。该物种大部分生命都在竹林内度过，很难直接观察，因此对其生态和摄食行为的了解很少，而这对于建立综合控制措施至关重要。今年，我们尝试利用 X 射线 CT 和声发射 (AE) 监测来阐明该物种的生活史和摄食行为。使用浸有淀粉和糖的层压滤纸可以轻松收集鸡蛋。通过从孵化后到羽化期间定期进行X射线CT成像，我们定量地明确了幼虫体型、运动范围和食物摄入量的变化。为了连续测量幼虫的摄食活动，我们应用了AE监测，通过检测随着幼虫的摄食活动产生的弹性波（AE波）。通过对孵化后立即单独接种幼虫的材料进行长期连续AE监测，我们发现幼虫在每个龄期持续进行摄食活动，并且在AE停止期间幼虫不脱皮或化蛹。很明显，可以非破坏性地测量幼虫龄数。结果显示，一半的幼虫在化蛹前经历了第七龄，另一半则经历了第八龄。此外，还发现幼虫的摄食活动存在一定的周期性，并且AE幅度随着年龄的增长而增加。利用 X 射线 CT 和 AE 监测，我们尝试非破坏性地评估竹林内成虫的产卵行为。 AE监测表明，在产卵期间，雌性几乎昼夜不停地进行无聊的活动。通过 X 射线 CT 量化单个雌性产卵的总数以及与产卵相关的摄食损伤程度。如上所述，我们成功地非破坏性地阐明了该物种整个生命周期的详细生活史和摄食行为。