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

 金子順一 独法）北海道農業研究 主任研究官

2

 渡辺匡彦 独法）農業生物資源研 研究官

3

 田中一裕 宮城学院女子大 助教授

4

 渡康彦 芦屋大学教育学部 教授

5

 木村勇司 青森県農林総合研究セ 主任研究員

6

 森林敦子 国立感染症研究所 協力研究員

研究目的 　熱帯起源の昆虫が冬を過ごさなくてはいけない温帯・寒帯地域にまで進出できた要因を脂質から探るのが本共同研究の目的である。メンバーが興味を持っている対象の昆虫について、エネルギー源であるトリアシルグリセロール、生体膜の構成員であるリン脂質、さらに体表を覆っている炭化水素について研究を行っている。昆虫の生活史の中で遭遇する温度領域で脂質は固・液の相変化を起こすものが多い。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招きかねない。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っている。
　　
研究内容・成果 　昆虫それぞれ、さまざまな冬越しの様式がある。成虫で越冬するもの、蛹、幼虫、卵で休眠に入り冬を越すものもいる。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。
　モンシロチョウ・オオモンシロチョウ：北海道に侵入して10年近くが経過し、北海道では在来種のモンシロをしのぐほどに定着したオオモンシロについてさまざまな角度から検討している。休眠蛹と非休眠蛹を容易に区別できる鑑別法を見出した。蛹を水に入れると休眠蛹は沈み、非休眠蛹は浮くのである。休眠蛹、非休眠蛹が同時に存在する可能性の高い日長条件下では有用な簡易鑑別法である（Naturwissenschaften (2006) 印刷中）。
　ヨトウガ：夏も冬も休眠に入るヨトウガについて昨年度はトリアシルグリセロールについて検討したが、今年度は体表脂質に取り組んだ。ヨトウガの休眠蛹と非休眠蛹の体表脂質の違いは、質よりも量であった。その組成は休眠・非休眠ともあまり違いがない。一方、その量は非休眠・夏・冬休眠の順に増加した。また、体表脂質層の厚さも同様の傾向を示した。
　ハエ・カ：オオクロバエは冬季に長距離飛行するなど活動し、世代交代を行う。高病原性鳥インフルエンザウイルスが家禽、カラス、オオクロバエから検出されている。高病原性鳥インフルエンザウイルスがオオクロバエに見出された事は長距離飛行と関係があるのだろうか。オオクロバエの冬季における生理を検討した。短日条件下ではトリアシルグリセロールの構成脂肪酸の50％以上を、融点の低い脂肪酸、特にパルミトオレイン酸（C16:1）が占めていた。過去の課題で報告したケブカクロバエも冬季に活動を行うハエである。このハエにおいてもC16:1が増加しており、これらの2種のハエから冬季に活動するハエの特徴を検討している。
　ネムリユスリカ：究極の乾燥耐性を示すネムリユスリカのクリプトビオシス（無代謝状態の活動停止状態）は体内にトレハロースが蓄積されることで可能になったと考えられている（Eur. J. Entomol. 101 (2004) 439-444)。トレハロースのガラス化と生体膜脂質との関連について検討を始めた。
　タマネギバエ：自然条件下での活動時刻や羽化時刻について詳細に研究されているタマネギバエ(J. Insect Physiol. 51(2005) 11-16)は発育段階によって特定の温度環境を好む。昨年度からその温度環境下での生体膜脂質について検討し、ハエがどのように適応しているかを検討している。
　　
成果となる論文・学会発表等 J. Kaneko， C. Katagiri. A simple method to discriminate diapause from non-diapause pupae in large and small white butterflies， Pieris brassicae and P. rapae crucivora. Naturwissenschaften (2006) in press