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農学

2021.10.15

イチジクの木を枯らす甲虫から共生菌を特定 ~枯死原因の真相究明の鍵となる、キクイムシ類と糸状菌の新たなパートナシップ~

国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院生命農学研究科の姜 自如(ジャン ジル) 研究員、梶村 恒 准教授らの研究グループは、国立研究開発法人森林研究・整備機構 森林総合研究所との共同研究で、イチジクの生きた木に穴をあけて繁殖する、アイノキクイムシと菌類の共生関係について調べ、穴をあけた枯死木から出てきた雌成虫の頭部で優占する糸状菌が存在すること、その種類を突き止め、これまでに例のない共生系であることを発見しました。
キクイムシ類は糸状菌を媒介して、世界各地の森林で害虫化しており、日本では、アイノキクイムシ(ユーワラセア属の一種)がイチジク株枯病に加担しています。その雌成虫が、株枯病菌(ケラトシスティス属の一種)を腹部上翅の表面に付着させ、随伴しています。一方、菌類を貯蔵・運搬する特別な器官(菌嚢(のう)注1))に関する具体的な情報はありませんでした。
本研究では、雌成虫の口の中の菌嚢を経由する、株枯病菌の感染リスクを探るため、虫体を洗浄後、頭部・胸部・腹部に切り分けて、それぞれに存在する菌類の種類と優占度を比較しました。その結果、どの部位からも株枯病菌は検出されず、フザリウム・クロシウムが、特に頭部で圧倒的な優占度を示しました。ユーワラセア属キクイムシは様々なフザリウム属菌と共生していますが、本研究の組み合わせは世界初です。これらから、アイノキクイムシは菌嚢で株枯病菌とは異なる共生菌を媒介していると考えられ、イチジクの枯死原因の真相を究明する新視点が得られました。
本研究成果は、2021年9月28日付スイス科学雑誌「Frontiers in Microbiology」にオンライン掲載されました。
本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B)(17H03831)、国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))(18KK0180)、基盤研究(B)(19H02994)、基盤研究(B)(20H03026)の支援のもとで行われたものです。 

 

【ポイント】

・昆虫と微生物の共生関係は、宿主植物を衰弱・枯死させる場合がある。樹木に穿孔するキクイムシ類は糸状菌を媒介して、世界各地の森林で害虫化している。
・果樹園に侵入することもあり、日本では、アイノキクイムシ(ユーワラセア属の一種)がイチジク株枯病菌の媒介者である。雌成虫は、その菌体を腹部上翅の表面に付着させ、随伴している。
・アイノキクイムシは、体内に菌類を貯蔵・運搬する特別な器官(菌嚢(のう))を備えているグループである。その菌嚢に関する具体的な情報はなかったが、最近、雌成虫の口の中にあることを発見した。
・穿孔後のイチジク枯死木から出てきた雌成虫を洗浄後、頭部・胸部・腹部に切り分けて、それぞれに存在する菌類の種類と優占度を比較したところ、どの部位からも株枯病菌は検出されなかった。代わりに発見されたのは、フザリウム・クロシウムで、特に頭部で圧倒的な優占度を示した。
・ユーワラセア属キクイムシは様々なフザリウム属菌と共生しているが、アイノキクイムシとフザリウム・クロシウムの組み合わせは世界初だった。
・アイノキクイムシは菌嚢で株枯病菌とは異なる共生菌を媒介していると考えられ、イチジクの枯死原因の真相を究明する新視点が得られた。

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【用語説明】

注1)菌嚢(のう):
昆虫が菌類を保持・運搬する器官を示す用語。嚢(のう)とは、袋を意味する。一般的に、雌成虫の産卵に直接関係する部位に見られるが、キクイムシ類では様々な部位に存在し、複数部位に発達、さらには雄成虫も備えている種類がある。 

 

【論文情報】

雑誌名:Frontiers in Microbiology
論文タイトル:Novel symbiotic association between Euwallacea ambrosia beetle and Fusarium fungus on fig trees in Japan
著者:Zi-Ru Jiang (姜 自如 名古屋大学大学院生命農学研究科研究員)、Hayato Masuya(升屋 勇人 森林総合研究所きのこ・森林微生物研究領域室長)、Hisashi Kajimura(梶村 恒 名古屋大学大学院生命農学研究科准教授)
DOI: 10.3389/fmicb.2021.725210
URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.725210/full

 

【研究代表者】

大学院生命農学研究科 梶村 恒 准教授
https://forest-protection-nu.jimdofree.com/