東海国立大学機構 名古屋大学大学院生命農学研究科の岸上 真子 元大学院生、松岡 史晃 大学院生、土岐 和多瑠 講師の研究グループは、情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所の前野 哲輝 技術専門職員、森林研究・整備機構 森林総合研究所の山岸 松平 研究員、安部 久 室長との共同研究で、カミキリムシの一種ヨツスジハナカミキリは、特殊な器官を発達させて特定の酵母と共生すること、その酵母は餌である木材の成分を分解することを解明しました。
木材を食べる昆虫で、微生物との関係について分かっているものはごく一部に限られます。本研究では、日本の夏山で最もよく見られるヨツスジハナカミキリについて調べたところ、酵母と共生することが判明しました。メス成虫の産卵管に、チューブ状の袋があり、酵母Scheffersomyces insectosaが分離されました。メスの体をマイクロCT^注2)スキャンによって調べたところ、このチューブ状の袋は、体内で折れ曲がった状態で存在していました。幼虫の消化管には粒状の袋があり、同じ酵母が貯蔵され、卵からも同じ酵母が分離されました。酵母が木材の成分を分解できるかどうかを調べたところ、キシロースなどのほとんどの昆虫が自力で分解できない木材の成分を分解しました。
このことから、酵母は親から子へ産卵を通して受け継がれ、木材を食べる子の成長に大きく関わっているものと考えられます。
本研究成果は、2023年3月23日午前4時（日本時間）付アメリカ科学誌「PLOS ONE」に掲載されました。
　

【ポイント】

・木材を食べる昆虫で、微生物との関係について分かっているものはごく一部に限られる。
・日本で最もよく見られるカミキリムシであるヨツスジハナカミキリを調べたところ、成虫、幼虫、卵から、酵母Scheffersomyces insectosa^注1）が分離された。
・成虫の体内をＣＴスキャンし、酵母を貯蔵するための特殊な器官の立体構造を解明した。
・分離された酵母は、培養実験により、木材の難分解性成分を分解できることが分かった。
・これらの結果から、この酵母はヨツスジハナカミキリの親から子へ受け継がれ、木材を食べる幼虫の成長に関わっていることが示唆された。

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【用語説明】

注1） Scheffersomyces insectosa：
これまで、木材を食べる海外の昆虫（ハナカミキリ、クワガタ）から分離された２例があるだけのレアな酵母。パン酵母に近いが、この酵母でパンができるかは不明。

注2) マイクロCT：
マイクロコンピューター断層撮影の略称。小さな物体の内部構造を非破壊的に調べることができる。

【論文情報】

雑誌名：PLOS ONE
論文タイトル：Yeast associated with flower longicorn beetle Leptura ochraceofasciata (Cerambycidae: Lepturinae), with implication for its function in symbiosis
著者：Mako Kishigami（岸上 真子：名古屋大学大学院生命農学研究科 元博士前期課程学生）, Fumiaki Matsuoka（松岡 史晃：名古屋大学大学院生命農学研究科 博士前期課程学生）, Akiteru Maeno（前野 哲輝：国立遺伝学研究所 遺伝メカニズム研究系 細胞建築研究室 技術専門職員）, Shohei Yamagishi（山岸 松平：森林総合研究所 木材加工・特性研究領域 組織材質研究室 研究員）, Hisashi Abe（安部 久：森林総合研究所 木材加工・特性研究領域 組織材質研究室 室長）, Wataru Toki (土岐 和多瑠：名古屋大学大学院生命農学研究科 講師）
DOI: 10.1371/journal.pone.0282351
URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0282351

【研究代表者】

大学院生命農学研究科　土岐 和多瑠　講師
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