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
新規・継続の別 継続（平成13年度から）
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 国立感染症研究所昆虫 協力研究員

研究目的 　変温動物の昆虫が温帯・寒帯域の冬を過ごすときの生存戦略を脂質に着目して探るのが本共同研究の目的である。対象とする昆虫は鱗翅目、双翅目などメンバーによって異なり、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。凝固点より高い温度領域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：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)）。
　ヨトウガ：夏も冬も休眠に入るヨトウガについて、これまでに得たトリアシルグリセロールと体表脂質のデータを補う実験を行った。
　ハエ・カ：昨年度に引き続き、オオクロバエを対象とした。冬季に長距離飛行するなど活動し、世代交代を行うオオクロバエからは、高病原性鳥インフルエンザウイルスが検出されている。昨年度は長距離飛行と関係がある飛翔エネルギー源トリアシルグリセロールについて研究した。今年度はリン脂質について検討した。短日条件下ではトリアシルグリセロールと同様にその構成脂肪酸中にパルミトオレイン酸（C16:1）が増加した。これはフォスファチジルエタノールアミンを主要リン脂質とするハエにとって、冬越しに有効な変化であることを私たちはすでに報告しており、ショウジョウバエと同様の結果であった。
　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。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ところであったが、残念なことに渡邊氏が若くして亡くなられ、中断してしまった。
　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は発育段階によって特定の温度環境を好む。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. 93. 393-396. 2006
片桐千仭．脂質の相転移を利用した昆虫の越冬、熱測定．33(1). 10-19. 2006