NEWS

研究成果

公開日:2017.05.23

世界で2例目、寄主昆虫の生殖を操作する新たな共生細菌を発見
-害虫防除方法の開発に期待-

研究成果 農学

 節足動物に感染して増殖する細菌は、自身の繁殖のため様々な方法で宿主の生殖を操作することが知られています。細菌に感染した雌が雄と交尾した時、雄が感染しているかどうかにかかわらず、雌の卵は発育します。しかし、非感染雌が感染雄と交尾した時、その雌の卵は孵化しません。この現象は細胞質不和合性(CI)と呼ばれています。
九州大学大学院農学研究院の高野俊一郎助教らの研究グループはココヤシ新葉を加害する侵入害虫として知られる、節足動物キムネクロナガハムシから、完全なCIを引き起こす新たな細菌(以下、細菌L)を発見しました。キムネクロナガハムシには遺伝子の異なる2つの系統(Di系統とLp系統)が存在します。Di系統雌とLp系統雄は交尾しますが、産まれた卵は全くふ化しません。しかし、今回の研究で、抗生物質処理によりLp雄体内に共生する細菌Lを除去すると、卵は高い率でふ化するようになることが分かりました。(参考図)。
 今回発見された細菌Lは、完全なCIを引き起こす細菌としては1970年代初頭に発見されたボルバキアに次いで世界で2例目となります(不完全なCIを引き起こす細菌としてはカルディニウムが知られているため、CIを引き起こす細菌としては世界で3例目となります)。
 今後、細菌Lを他の害虫に感染させることができれば、将来的には害虫防除に利用できる可能性があります。例えば、害虫が発生している地域に室内で増殖した大量の感染雄を放すと、野生の非感染雄が野生の雌と交尾する機会が減り、害虫個体数が激減することが期待されます。
本研究成果は、PNAS, Takano et al." Unique clade of alphaproteobacterial endosymbionts induces complete cytoplasmic incompatibility in the coconut beetle" に5月22日(月)午後3時(米国時間)付のオンライン版(DOI: 10.1073/pnas.1618094114)で発表されました。

キムネクロナガハムシ

参考図
(左)キムネクロナガハムシ成虫(Lp系統、体長1cm)。
(右)異なる系統のペアでは産卵しても卵は全くふ化しない。しかし、抗生物質処理により雄の共生細菌を除去すると、同系統のペアと同様高いふ化率を示す (Takano et al. 2017より改変)。

研究者からひとこと

寄主の生殖操作に関する共生細菌の研究のほとんどはこれまでボルバキアに限られてきました。
今回新たに発見された細菌が寄主の進化要因の解明や新たな病害虫防除方法の開発に繋がることを期待しています。

研究に関するお問い合わせ先

農学研究院 高野俊一郎 助教

このページの一番上に戻るこのページの一番上に戻る