共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 脂質から見た昆虫の寒冷地適応
研究代表者／所属 北大・低温研
研究代表者／職名 助手
研究代表者／氏名 片桐千仭

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 森林敦子 国立感染症研究所 主任研究官

2

 渡辺匡彦 独法）農業生物資源研 研究員

3

 田中一裕 宮城学院女子大 助教授

4

 木村勇司 青森県農事試験場 技師

5

 渡康彦 芦屋大学教育学部産業 助教授

6

 金子順一 独立行政法人北海道農 主任研究官

7

 代表者所内 北大低温研

研究目的 　昆虫は熱帯を起源とする。その昆虫が冬のある温帯・寒帯へ進出することを可能にした要因のうち脂質に私たちは着目した。脂質にはエネルギー源となるものや、また、生体膜の構成員や体表を覆う物質として細胞や昆虫体の内と外の仕切りの役目をしているものがある。しかし、液状でその役割を果たしていた脂質が温度の低下によって固化してしまうことは昆虫の死を意味する。低温下で、昆虫はどのようにして脂質の固化を防ぎ、寒冷地に適応したかを探るのが本研究の目的である。
　　
研究内容・成果 研究内容
　一口に昆虫と言っても、冬越しの仕方はさまざまである。成虫で越冬するものもいれば、蛹、幼虫、卵と昆虫のあらゆるステージで休眠に入り冬を越す。この昆虫の寒冷地適応様式を脂質の代謝・生理から解析した。対象とした脂質はエネルギー源であるトリアシルグリセロール、低温耐性に深く関わる生体膜リン脂質、さらに体内の水の蒸散を防ぐために必要不可欠な体表を覆う炭化水素である。これらの脂質の変動をモンシロチョウ、オオモンシロチョウ、ヨトウガ、ケブカクロバエ、ショウジョウバエなどについて調べた。
研究成果
　体表を覆って昆虫を乾燥から護っている炭化水素については近縁のオオモンシロチョウとモンシロチョウについて調べた。オオモンシロは休眠に入ると炭化水素層の厚さを200nmから約1umに増加させる。一方、モンシロは休眠に入っても10nmから200nmと前者の非休眠時の厚さにしかならないが、組成を変えて融点を下げていた。いたずらに厚みを増すよりも効率的に冬越しをしているのであろう。ところでオオモンシロは6年前に初めて日本それも北海道に上陸したチョウである。その後、青森以北には定着したが、それより南の梅雨のある地域にその分布を拡げたという報告はまだない。炭化水素と外界の湿度の関係にも興味が広がっている（金子・片桐　オオモンシロチョウを知っていますか？　低温科学ニュース　2002年11月　No.14）。そのほかの動物についても研究は進んでおり、ケブカクロバエについては論文投稿中である（森林　ほか）。
　なお、一昨年度の共同利用の成果
Tanaka S.，Katagiri C.，Arai T.，and Nakamura K.
Continuous Variation in Wing Length and Flight Musculature in a Tropical Field Cricket， Teleogryllus derelictus: Implications for the Evolution of Wing Dimorphism. Entomological Science 4 (2001) 195-208
が今年度の昆虫学会賞を受賞した。