学位 の種類 - 東北大学

あ
べ
まこと
名(本籍)
阿
部
誠
学 位 の 種 類
博
士
学 位 記 番 号
農
学位授与年月 日
平
学位授与の要件
学 位 規 則 第4条
研 究 科 専 攻
東 北大 学大 学 院農 学研究科 農 学専攻
氏
博
儂
学)
第604号
成12年3月23日
第1項
該当
(博:士課程)
学位 論文題 目
授
江
原
教
授
大久保
一317一
良
教
夫
田
寛
松
一
授
淑
(主 査)教
一
論 文 審査 委員
ウ リ科 食性 甲虫類 の寄生 選択 に関す る研 究
論
第1章
文
内
容
要
旨
緒言
食植性 昆虫 の寄主選択 には様 々 な因子が 関わ ってい るが 、中で も寄主植 物の化学成
分が重 要 な役割 を果 た してお り、食 植性昆 虫は植 物 に存在 す る化学物 質 を感知す る こ
とで寄 主か どうか を判 断 してい る。従来 、同科 ・同属 な ど類縁 の植物 を寄主 とす る食
植性 昆虫種 は、寄主植物 に存在 す る特異 的な物 質 を認識す るこ とに よ り寄主 を決 定 し
てい る とされて きた。 しか し、近縁 種 とい え どもそれぞれの種独 自の寄主選択機構 を
持 ってい るはずで あ り、その違い を明 らか にす る ことで食 植性昆虫 の寄主選択機構 を
よ 吟深 く理解 す る ことが で きる と考 え られ る・
本 研 究 では、ウ リ科食性 甲虫類 とウリ科植 物 を取 り上 げ、 トホシテ ン トウお よび ジ
ュウニマ ダラテ ン トウのテ ン トウ類2種 、 ウ リハ ムシ、クロウ リハ ムシ、 ヒメク ロウ
リハ ムシのハ ムシ類3種 の計5種 について、18種
の ウ リ科植物 に対 す る寄主適合性
を調べ た。そ して、寄 主選択 の主要 な要 因で ある摂食行 動 に関わる化 学 因子 の解 明 を
行 うため に、従来 ウ リ科 食性昆 虫の寄主特異性 を決 定 して いる とされて きた、ウ リ科
特有 の成 分 であ るククル ビタシ ン類 に対 す る摂食反応 を調査す る と共 に、寄主 お よび
非寄主植 物 に存在 す る摂食行動 に関わ る化学 因子 を追究 した。
第2章
ウ リ科 植 物 に対 す る寄 主 適 合 性
5種 の ウ リ科 食性 甲虫 の寄 主 範 囲 を比 較 した。18種
の ウ リ科 植 物 に対 す る 選 好 性
を調 べ た と こ ろ、 トホ シ テ ン トウは カ ボチ ャ、 ミヤ マ ニ ガ ウ リ、 キ カ ラス ウ リの順 に
摂 食 量 が 多 く、寄 主 と して知 られ て い た アマ チ ャ ヅル お よび ス ズ メ ウ リは 中程 度 の 摂
食::量で あ った(第1図)。
ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウ は カ ボ チ ャ、 マ ク ワ ウ リ、ス ズ メ
ウ リ、 オ キ ナ ワ ス 塔 メ ウ リの順 に選 好 性 が 高 か っ た(第2図)。
ク ロ ウ リハ ム シ は キ
カ ラス ウ リ、 ア レチ ウ リ、 ハ ヤ トウ リの摂 食 量 が 多 か っ た(第3図)。
ヒメ ク ロ ウ リ
ハ ム シ は ヘ チ マ を好 ん で摂 食 し、 他 の 植 物 をほ とん ど摂 食 しな か った(第4図)。
リハ ム シ は ヒ ョウ タ ン、ハ ヤ トウ リ、 スズ メ ウ リの順 に摂 食 量 が 多 か った(第5図)。
一318一
ウ
この うち 、ア マ チ ャ ヅ ル は トホ シ テシ トウ 、オ キ ナ ワス ズ メ ウ リは ジ ュ ウニ マ ダ ラ テ
ン トウだ け が好 んで摂 食 した 。 ニ ガ ウ リは5種
全 て に ほ とん ど摂 食 され なか った 。 こ
れ らの こ とか ら、寄 主 範 囲 は種 に よっ て か な り異 な る こ とが 判 明 した 。そ して 野 外 観
察 お よび 成 育 試験 か ら、 トホ シ テ ン トウお よび ク ロ ウ リハ ム シ の最 適 な寄 主 は キ カ ラ
ス ウ リ、 ウ リハ ム シの 最 適 な寄 主 は カボ チ ャ、キ ュ ウ リな ど多 くの ウ リ科 植 物 で あ る
こ とが判 明 した 。 ま た、 ジ ュ ウ ニ マ ダ ラテ ン トウ、お よび ヒ メ ク ロ ウ リハ ム シ の寄 主
が そ れ ぞ れ オ キ ナ ワス ズ メ ウ リ、 ヘ チ マ で あ る こ とが 初 め て 明 らか に な っ た 。
第3章
ク ク ル ビ タシ ン類 に対 す る摂 食 反 応
多 くの ウ リ科 植 物 に含 まれ て お り、か つ 外 国 の ウ リハ ム シ類D励ro伽
属 に対 して
摂 食 刺 激 物 質 と して働 き、寄 主 決 定 因 子 と され て い る ク クル ビタ シ ンE、B、1、
よびE。 配 糖 体(第6図
食 反応 を調 査 した。2種
〉を用 い 、ウ リ科 食 性 甲虫5種
お
の ク ク ル ビ タシ ン類 に対 す る摂
の テ ン トウの うち、 トホ シ テ ン トウ は特 に ク ク ル ビ タ シ ンB
お よ びE一 配 糖 体 に摂 食 を刺 激 され た が 、ジ ュ ウ ニマ ダラ テ ン トウ は ほ とん ど摂 食 を刺
激 され なか っ た(第1表)。3種
ム シは4種
の ウ リハ ム シ類 で は 、 ウ リハ ム シ、 ヒメ ク ロ ウ リハ
の ク ク ル ビ タシ ン類 全 て に摂 食 を刺 激 され た が 、ク ロ ウ リハ ム シ は ほ とん
ど刺 激 され なか っ た(第2表
〉 。 ウ リ科 食 性 昆 虫 の 中 に ク クル ビ タ シ ン類 に摂 食 を刺
激 され な い種 が存 在 す る こ とが 本 研 究 で初 めて 明 らか にな っ た 。
第4章
18種
ウ リ科 植 物 抽 出成 分 に対 す る摂 食 反応
の ウ リ科 植 物 葉 の メ タノ ー ル抽 出 物 に対 す る摂 食 反応 を調査 した 。 トホ シ テ
ン トウは カ ボ チ ャ 、 キ カ ラス ウ リ な どの メ タ ノ ー ル 抽 出物 に強 く摂 食 を刺 激 され た
(第7図)。
ジ ュ ウニ マ ダ ラ テ ン トウは カ ボ チ ャ、マ ク ワ ウ リな どの抽 出物 に摂 食 を
刺 激 され た(第8図)。
ウ リハ ム シ は ア レチ ウ リ、 ヒ ョウ タ ンな どの抽 出物 に対 し強
い摂 食 反 応 を示 した(第9図)。
ク ロ ウ リハ ム シ はキ カ ラス ウ リ、 ア レチ ウ リ、お よ
び ハ ヤ トウ リに対 して著 しい摂 食 反応 を示 した(第1σ
一sls
図)。
ヒメ ク ロ ウ リハ ム シ は
ヘ チ マ の 抽 出物 に強 く摂 食 を刺 激 され た(第11図)。
上 記 の よ うに 、5種
の ウ リ科
食 性 甲虫 類 は ほ とん ど の寄 主 の メ タノ ー ル 抽 出物 に摂 食 を刺 激 され た 。 しか し、 トホ
シ テ ン トウ は寄 主 で あ る ス ズ メ ウ リの メ タ ノ ー ル 抽 出物 に ほ とん ど摂 食 を刺 激 さ れ
な か っ たが 、メ タ ノ ー ル抽 出残 渣 の ヘ キ サ ンお よび25%メ
タ ノー ル水 溶 液 抽 出物 を
メ タ ノ ー ル抽 出 物 に混 合 す る と摂 食 刺 激 活 性 が 高 くな っ た(第12図)。
ア レチ ウ リ
の 生 葉 を好 ん で 摂 食 す るジ ュ ウニ マ ダ ラ テ ン トウ は、 トホ シ テ ン トウ と異 な り、ア レ
チ ウ リの メ タ ノ ー ル抽 出 物 にヘ キ サ ンお よび25%メ
タ ノ ー ル水 溶 液 抽 出 物 を混 合
して も摂 食 を ほ とん ど刺 激 され なか った 。一 方 、 ア レチ ウ リの水 抽 出物 に は本 種 に対
し強 い摂 食 刺 激 活 性 が 認 め られ 、さ らに ブ タ ノ ー ル と水 で分 配 抽 出 して得 た画 分 で は、
全 て を混 合 した場 合 に強 い 摂 食刺 激 活 性 が 認 め られ た(第13図)。
これ らの こ とか
ら、複 数 の 物 質 が 共 力 的 に作 用 し、 摂 食 を刺 激 す る こ とが示 され た。
第5章
18種
ウ リ科 植 物 葉 に含 まれ る ク ク ル ビ タ シ ン類 の分 析
の ウ リ科 植 物 葉 に含 まれ る ク ク ル ビ タ シ ン類 の分 析 を行 っ た。ク ク ル ビ タ シ
ン類 が検 出 され た の は ア レチ ウ リ、 ヒ ョウ タ ン、マ ク ワ ウ リな ど一 部 の 植 物 だ け で あ
った 。 トホ シ テ ン トウお よび ク ロ ウ リハ ム シ の 寄 主 で あ る キ カ ラス ウ リ、 ジ ュ ウニ マ
ダ ラテ ン トウ の寄 主 で あ る オ キ ナ ワスズ メ ウ リ、ヒメ ク ロ ウ リハ ム シ の寄 主 で あ るヘ
チ マ か らは ク ク ル ビ タ シ ン類 は検 出 され なか っ た。 この こ とか ら、 ク ク ル ビ タシ ン類
以外 の 摂 食 刺 激 物 質 が ウ リ科 食 性 テ ン トウお よび ハ ム シ類 の 寄 主 選 択 に関 与 して い
る こ とが 示 唆 され た 。
第6章
寄 主 植 物 に含 まれ る摂 食 刺 激 物 質
トホ シ テ ン トウ、 ク ロ ウ リハ ム シ、お よび ウ リハ ム シが好 ん で摂 食 す る キ カ ラス ウ
リ葉 に含 ま れ る摂 食 刺 激 物 質 を調 べ た。3種
の 甲虫 類 に対 し摂 食刺 激 活性 を示 した メ
タ ノー ル抽 出物 をヘ キサ ン、 ク ロ ロ ホ ル ム 、酢 酸 エ チ ル 、水 飽 和n一 ブ タ ノ ー ル 、お よ
び水 の 各 画 分 に分 画 して摂 食 試 験 を行 っ た とこ ろ、 トホ シテ ン トウは ヘ キ サ ン区 と水
一320一
区 を混 合 した場 合 、 ク ロ ウ リハ ム シ はヘ キ サ ン区 、酢 酸 エ チ ル 区、お よび水 区 を混 合
した場 合 、 ウ リハ ム シ はヘ キ サ ン 区 に強 い摂 食 刺 激 活性 が 認 め られ た 。そ れ ぞ れ の 活
性 画分 の 分離 分析 を行 い 、 トホ シ テ ン トウ はス ピ ナス テ ロ ー ル類 縁 化 合 物 、糖 類 、お
よび無機 物 、ク ロ ウ リハ ム シ はス ピナス テ ロ ール 類縁 化 合 物 、Luteolin-7-0-glucoside、
ウ リハ ム シ はヘ キ サ ン区 に含 ま れ る複 数 の物 質 に 摂 食 を刺 激 され る こ とが 判 明 し た
(第14∼16図)。
ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウの 寄 主 で あ る オ キ ナ ワ スズ メ ウ リ葉 に含 まれ る 摂 食 刺 激
物 質 を上 記 の 方 法 で 分 離 分 析 を行 い 、摂 食 試 験:を行 っ た 。そ の 結 果 、ヘ キサ ン区 と水
区 を混 合 した場 合 に強 い摂 食 刺 激 活 性 が 認 め られ た 。ヘ キ サ ン区 の活 性 物 質 は 長鎖 ア
ル キ ル基 を持 つ 脂 溶 性 の物 質 で あ る こ とが示 唆 され 、中 で もパ ル ミチ ン酸 と糖類 の 混
合 物 が 強 い 摂 食 刺 激 活 性 を示 した(第
ユ7図)。
水 区 の 活 性 物 質 は グ ル コー ス 、 フル
ク トース 、 お よびス ク ロー ス な どの糖 類 と判 明 した(第18図)。
ヒメ ク ロ ウ リハ ム シ の 寄 主 で あ るヘ チ マ 葉 に含 まれ る摂 食刺 激 物 質 も前 記 と同 様
に分 離 分析 を行 っ た 。探 食 試 験 の結 果 、ヘ キサ ン区 と酢 酸 エ チ ル 区 を混 合 した場 合 に
強 い摂i食刺 激 活 性 が 認 め られ た 。さ らにヘ キサ ン区 お よ び酢 酸 エ チ ル 区 を分 離 分析 し
た と ころ、そ れ ぞ れ の画 分 に存 在 す る複 数 の物 質 に摂 食 を刺 激 され る こ とが 明 らか に
な っ た(第19図)。
以 上 の こ とか ら、 ウ リ科 食 性 甲虫 類 の寄 主 選 択 に はク クル ビタ シ ン類 に加 え 、寄 主
に存 在 す る複 数 の 物 質 が 関与 して い る こ とが 明 らか にな っ た。ウ リ科 食 性昆 虫 に対 し、
ウ リ科 寄 主植 物 に ク ク ル ビ タシ ン類 以外 の摂 食 刺 激 物 質 が 存 在 す る こ と を 明 らか に
した の は本研 究 が 初 め て で あ る。
第7章
非寄 主植 物 に含 まれ る摂 食 阻害 物 質
5種 の 供 試 虫 全 て に ほ とん ど摂 食 され なか っ た ニ ガ ウ リ葉 に含 まれ る摂 食 阻害 物
質 を調 べ た 。強 い摂 食 阻 害 活性 の 認 め られ た ニ ガ ウ リ葉 の メ タノ ー ル抽 出物 を ク ロ ロ
ホ ル ム 、酢 酸 エ チ ル 、水 飽 和 η一ブ タ ノ ール 、お よ び水 の 各 画 分 に分 画 してi摂食 試験 を
一321一
行 っ た とこ ろ、 ク ロ ロ ホ ル ム 区 に強 い摂 食 阻 害活 性 が 認 め られ た。 ク ロ ロホ ル ム 画 分
を さ らに分 離 分析 し、摂 食 阻 害 物 質 と して モ モ ル デ ィ シ ン1お
よびH(第20図)を
単 離 した 。 ク ロ ウ リハ ム シ は0.05mg/mlの
モ モ ル デ ィ シ ン1、0.5m砂m1の
シ ン1に
ウ リハ ム シ は5mg!mlの
摂 食 を阻害 され た(第21図)。
モモ ルデ ィ
モ モ ル デ ィ シ ンH
に摂 食 を 阻害 され た(第22図)。
一 方 、 トホ シテ ン トウ お よび ジ ュ ウニ マ ダ ラ テ ン
トウ は モ モ ル デ ィシ ン1お
独 で は摂 食 を阻 害 さ れ な か った(第22図)が
モ モ ル デ ィシ ン1お
よ びHを
よびH単
混 合 した場 合 、 も し くは モ モ ル デ ィシ ンHと
カ ラ ム画 分 を混 合 した場 合 に摂 食 を阻 害 され た(第23図
、
シ リカ ゲ ル
〉。
ま た 、各 ウ リ科 食 性 テ ン トウお よ びハ ム シ類 が 寄 主 とで きない植 物 に も摂 食 阻害 物
質 の 存 在 が 認 め られ た 。
まとめ
本研 究は ウ リ科 食性 甲虫類 とい う特定 の種 を対象 と した ものであ るが、5種 の ウリ
科食性 甲虫類 の摂 食行動 は ウリ科植 物 に特有 のククル ビタシ ン類 だけで な く、それぞ
れの寄 主お よび非寄主植物 に存在 す る物質 に も支配 されてお り、そ の影響 は種 に よっ
て異 なるこ とが明 らか になった。 したが って、これ らの化 学物質 の有無 ・量 の多少 に
よ り5種 のウ リ科食性 甲虫類 問 に寄主特異性 が生 じてい る と判断 された。
以上の ように、近縁 種 問にお ける寄主選択機構 の差 異 を明 らかにす るこ とは、特 定
の昆 虫種 だけを対 象 に した環境負 荷 の少 ない害虫 防除の基礎 として重要で ある と考
え られ る。
一322一
35
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第1図
トホ シ テ ン トウ の ウ リ科 植 物 生 葉 の 摂 食 量
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第2図
ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウ の ウ リ科 植 物 生 葉 の 摂 食 量
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ク ロウ リハ ム シ の ウ リ科 植 物生 葉 の摂 食量
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第4図
ヒ メ ク ロ ウ リハ ム シ の ウ リ科 植 物 生 葉 の 摂 食 量
一324一
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第5図
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ハ ム シ の ウ リ科 植 物 生 葉 の 摂 食 量
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E:R1=H,R2=Ac
E-glu.:Ri=glucose,R2=Ac
I:R1=H,R2=H
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4
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第6図
、"、"、OH
16
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31
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17
1113
6
ク クル ビ タ シ ン類 の構 造
一325一
ず
第1表
テン トウ類 のククル ビタシン類 に対す る摂食反応
(摂食刺激指数:平 均値 ±標準誤差)
ク ク ル ビ タシ ン
供試虫
トホ シ テ ン トウ
(mg/皿)
対照区
ジ ユ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウ
処理 区
対照 区
処理区
*
E
ラ
O.01
1.3士0.9
0
51.7士9.8
49.3土3.2
1.O
1.Of1.0
76.0土6.4
o.l
4.0士3.5
67.Of3.5
8.Of5.3
88.3±29.3
S
n
0.7±0.7
135.7土11.3
104.3f29.9
*
0.01
2.3f1.5
*
0.1
5◎.0土16.9
一:試 験:を 行 わ な か っ た
*MImn
-Wnitneytestで
有 意 差 あ り(ρ 〈0.05)
一326一
O A
U
0
S
n
17.7t6.7
*
E-glu.,1.0
ハ
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81.3f7.1
(U
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3.3士1.3
40.3圭8.4*
*
92.3f21.4
*
o.z
O.01
0
Ons
O.3:kO.311s
8.0士8.Ons
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*
1
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0
*
o.oi
*
B,
1.3士1.3
0 0
64.Of24.1
*
12.7士8.6
*
o.i
*
1.O
14.7士12。3ns
1.Of1.Ons
第2表
ハ ム シ類 の ク クル ビタシ ン類 に対 す る摂 食 反応(摂
ウ リハ ム シ
(mg/ml)
対照区
EO.5
ヒ メ ク ロ ウ リハ ム シ
対照区
処理区
ク ロ ウ リハ ム シ
対照区
処理区
6.0±25182.7士4.3*
0.7士0.7
188.3士6.7串
0
0
7.36.4156.7f26.7
7.7±5.8
163.Of7.6
0
0
o.os
12.7f5.0193.7f6.3
127.7f6.6
0
0
O.01
6.36.3108.347.6
L7士1.7
51.3±18.7*
0
0
0.005
039.011.6
0
88.0士9.6*
0
0
0
21.3f4.5'"
0.3±0.30.7士0.7
BO.5
0144.7f19.2
0.1
4.713.7190.Ot5.0
0.os
3.0土2.5176,7士11」*
o.oi
6.3土5。3148.3±33.2*
O.005
0.7fO.7129.744.8
0.001
00
10.5
1.3fO.9164.06.7
0
164.3士19。4*
L3土L3
120.Of7.4
0
0
168.Ot2.1
0
187.3士8.2*
2.0土1.2
0
150.0士38.0*
L3±L3
0
44.7:ヒ9.9*
3.Of1.0
7.3土5.5
195.Of1.7
5.3土4.4
198.3f1.7
O.05
9.3±5。217LO士18,6*
2.0土2.0
0.01
4.33.4145.7E14.5
0
195.3fO.9
103.0士9.5*
o.os
o.oi
O.005
0.001
10ご7士5.2192.3:圭4.1*
0。3士0.3165。3士34.2*
10.Of5.0197.3fO.9
2.3:と2.32.0±1.0
188.3t6.7
0
1.0±1.O
187β:上7。7*
0
L7±1。7
172.7t5.4
0
・Whitneytestで
154.7t25.9
4.0士4.0
188.0土9.6*
2.3土2.3
121.Ot33.3
験 を行 わ なか っ た
有 意 差 あ り(p<0.05)
一327一
0
LO土0.6
1.7土1.2
0
134。3圭35.2*
1.3tO.9
0
韮0.7*
2。3士2.3
0
0.7±0.7
00.3士0.3
9.0±0.8192.3土2.7*
0.3tO.3
0
33.7:士
0.7±0.7
08.3t8.3
8.63.0188.Of5.5
0
0.7土0.7
0
o.ooi
0.i
0.7土0.7
19.7f19.7
193.7±4.9*
0.oos
E-glu.0.5
4.7f4.7
1.3士0.9
15.7土10.3183.0ま=8.2ホ
0.i
一:試
処理 区
0.l
0.ool
*Mann
食刺 激 指数:平 均 値 ±標 準誤 差)
供試虫
ククル ビタシン
0
0.7圭0。7
0
0
0.7圭0.7
0
0.3圭0.3
0
200
180
160
140
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第7図
ウ リ科 植 物 葉 メ タ ノ ー ル 抽 出物 に対 す る トホ シ テ ン トウ の 摂 食 反 応
*Mann-Wb加eytest(ρ
〈0.05)で有 意 差 あ り
200
180 鱒
□ 対照区
*
國 処理区
一
140
一
*
*
*
一
**
*_
160
*
一
土
*
一 囑
麟120
*
一
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100
一
麗
.,
一
職80
60
一
*
40
*
一
一
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一
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0
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llliIlIllllil}llI
嚇愛
20
工
一
ク
第8図
ウ リ科 植 物 葉 メ タ ノ ー ル 抽 出 物 に対 す る ジ ユ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウ の 摂 食 反 応
*Ma㎜
一Whhneytest(ρ く0,05)で有 意 差 あ り
一328一
200
*
180
一
160
一
140
一
□ 対照区 囮 処理区
**
*
幽一
*
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*
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剛
*
鯛一
麟120
.
*
一
剛
一
100
麗
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一
職80
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*
一
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一
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F
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薇1。
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声
綾 寒)鋤 義拳ミ
蜀繋気、
5.〉
ク
第9図
斗
ウ リ科植 物 葉 メ タ ノー ル抽 出物 に対 す る ウ リハ ムシ の摂 食 反応
『
㌧
ク
*Mann-Whitneytest(ρ<0.05)で
有 意 差 あ り
む
20
口 対照区
180
*
*
あ ︾
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*
160
処理区
140
麟120
100
蟹
轄80
60
*
*
40
㍉
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5
ク
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%%
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美
ク
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0
癌漫
ZO
ウ リ 科 植 物 葉 メ タ ノ ー ル 抽 出 物 に 対 す る ク ロ ウ リハ ム シ の 摂 食 反
*Mmn-Whitneytest(ρ<0
.05)で 有 意 差 あ り
一329一
%
殉 守
第10図
200
*
□ 対照区 國 処理区
180
160
*
嚢i釜
麹
60
*
*
40
ZO
0
篠舜 蓼ざ騎譲欝蹄輸気.
→・
び
ク
ク
ク
メ♪
.、
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第11図
ウ リ科 植 物 葉 の メ タ ノ ー ル 抽 出 物 に 対 す る ヒ メ ク ロ ウ リハ ム シ の 摂 食 反 応
*Ma㎜
一Whi焼eytest(p<0.05)で 有 意 差 あ り
200
180
□
対照区'園
処理区
160
140
鞍120
*
*
100
*
*
超80
*
60
40
20
0
M
H
W
MPH
M十W
M十H十W
H十w
画分
第12図
M:メ
ス ズ メ ウ リ 抽 出 物 に 対 す る トホ シ テ ン トウ の 摂 食 反 応.
タ ノ ー ル 抽 出 物 、H:ヘ
*Ma㎜1-Whitneytest(ρ
キ サ ン 画 分 、W:水
く0.05)で 有 意 差 あ り 。
一330一
画 分.
びク
200
*
180
*
*
□ 対駆
160
闘 腿 区
麟
叢1銘
60
40
駕
㌔
第13図
ム
画分
淘 、触
ふ、}葱
淘 \
0
曳㍉
20
ア レチ ウ リ水 抽 出 物 の 各 画 分 に 対 す る トホ シ テ ン トウ の 摂 食 反 応 。
*Mann-Whitneytest(ρ<0
.05)で 有 意 差 あ り
200
*
180
□
対照区
160
囲
処駆
140
醸12・
*
藝100
韮8・
*
*
60
*
40
*
20
0
H十CH十EH十BH十WC十EC十BC十WE十BE十WB十W
画分
第14図
キ カ ラ ス ウ リ 各 画 分(2画
摂 食:反 応.H:ヘ
キ サ ン 区 、C:ク
酢 酸 エ チ ル 区 、B:ブ
分)混
ロ ロ ホ ル ム 区 、E:
タ ノ ー ル 区 、W:水
*駁ann-Whitneytest(ρ<0.05)で
有 意差 あ り
一331一
合 物 に対 す る
区
28
/
ユ 2・
27
\24
25
18
glucose-O
26
17
1S
9
1
z
14
2
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0
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7
16
111213
19
3
\
4
HO
0
ios
35
7
b
4HO
第15図
キ カ ラ ス ウ リヘ キ サ ン 区 か ら単 離 した ス ピ ナ
ス テ ロ ー ル 類 縁 体(左)お
よ び 酢 酸 エ チ ル 区 か ら単 離 し
たLuteolin-7-0-91ucoside(右)
100
90
□ 対駆
■ 処駆
80
70
*
顯60
覆5・
超40
*
30
20
10
0
S十W
S十L
S十L十W
画分
第16図
キ カ ラ ス ウ リか ら単 離 した 活 性 物 質 に 対 す る ク ロ ウ リハ ム シ の
摂 食 反 応.S:ス
テ ロ ー ル(0.2mg/ml)、L:Luteolin-7-0-glucoside
(3.3mg/ml)、W:水
*Mam-Whitneytest(p<0
OH
区
.05)で
有 意 差 あ り
一332一
OH
200
180
□
対駆
國
処理区
*
一
160
140
T
一
轄120
*
藝100
國 顧
姻80
60
40
20
0
闘
一
■
幽
iii
2-HDA
パ ル ミチ ン酸
2-HD-o]
ヘ キサ デ カ ン
第17図
標 品 に対 す る ジ ュ ウ ニマ ダ ラ テ ン トウの 摂 食 反 応.
濃 度 は いず れ も0.02mg/mlと
し、水 区 と混 合 して行 っ た.
2-HDA:2-hexadecanoicacid,2一}ID-ol:2-hexadecanoicalcohol.
*Ma㎜
。Whitneytest(ρ<0,05)で
有 意 差 あ
竿
*TTT
200
T...
180
り.
160
140
::::::::::::::::::
・.:!:!:'学
靱120
□ 対駆 團 処駆
藝100職
8。
脳
60
40
20
T
T
i
0
ii
グル コー ス
第18図
T
フ ル ク トー ス
ス クロ ー ス
糖 標 品 に 対 す る ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン ト ウ の 摂 食 反 応.
濃 度 は い ず れ も10mg/mlと
し 、 ヘ キ サ ン 区 と 混 合 し て 試 験:を 行
っ た.
*Mann-Whitneytest(ρ<0,05)で
有 意 差 あ り。
一333一
200
(A)
180
□ 対駆 圏 処駆
160
*
*
140
*
120
100
80
*
60
40
麟20
麺o
Fr-1十E
Fr-2十E
Fr-3十E
Fr-4十E
200
180
160
(B)
i□
*
*
対駆
圏
処駆1
*
*
140
120
100
80
so
40
20
0
H十Fr-1
H十Fr-2
H十Fr-3
H十Fr-4
画分
第19図
ヘ チ マ ヘ キ サ ン区 シ リカ ゲ ル カ ラ ム画 分(A>お
よ び酢 酸
エ チ ル 区 ゲ ル ろ 過 画分(B)に
対 す る ヒメ ク ロ ウ リハ ム シの摂 食 反 応 .
ヘ キサ ン画 分 の試 験 に は酢 酸 エ チ ル 区 を 、酢 酸 エ チ ル画 分 に はヘ キサ ン区 を
混 合 して行 った.H:ヘ
キ サ ン区 、E:酢
酸 エ チ ル 区.
*Mann-Whitneytest(p<0
.05)で 有 意 差 あ り
一334一
,噂
\
も も
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1:R=H
II:R=glucose
OH
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も
も
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図
0
2
第
モ モ ル デ ィ シ ン1お
一335一
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T
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一
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一
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一
T
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T
200
一
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モ ル デ イ シ ン1
.≡i…i難
150
一
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*
一
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一
0
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*
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望
iii肇
一一
「 一闇
一一「 一
一
照 区)O.10.512
一」
』
濃 度(mg/ml)
*p<0.05(Mann-Whitneytest)
第21図
モ モ ル デ ィ シ ン類 に 対 す る ク ロ ウ リ ハ ム シ の 摂 食 反 応
一336一
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一337一
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圏
ジ ュ ウニ マ ダ ラ テ ン トウ
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圃
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5
2
(対 照 区)
0
の 摂i食 反 応
モ モ ル デ ィ シ ン 類 に 対 す る ウ リ 科 食 性 甲 虫3種
第22図
■ ■ i 圃 圏
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モ
モ
100
圏
.
150
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濃 度:(mg/ml>
*pGO.05(Mann-Whitneytest)
100
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0
トホ シテ ン トウ
團
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團
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み
み .
%ゆ
ジ ュ ウニ マ ダ ラ テ ン トウ
第23図
モ モ ル デ ィシ ンH(MD2)と
モ モ ルデ ィ シ ン1(MD1)お
よび
ク ロ.ロホ ル ム 区 シ リカ ゲ ル カ ラム画 分 との 混 合物 に対 す る2種 の テ ン トウの摂 食 反 応.
一338一
論 文 審 査 結 果 要 旨
ウ リ科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 選 択 に は,ウ
リ科植 物 に特 有 の苦 味 物 質 で あ る クク ル ビ タ シ ンに よ る摂 食刺
激 が 重 要 な 役 割 を 果 た して い る と さ れ て き た が,日
ト ウ の2種
の テ ン ト ウ類,ウ
リハ ム シ,ク
本 に 生 息 す る トホ シ テ ン トウ,ジ
ロ ウ リハ ム シ,ヒ
メ ク ロ ウ リ ハ ム シ の3種
種 の ウ リ科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 範 囲 は そ れ ぞ れ 異 な っ て お り,ク
を説 明 で き な い 。 ま た,こ
れ ら の 甲 虫 類 の ク ク ル ビ タ シ ン類 に対 す る摂 食 反 応 も明 ら か に さ れ て い な い 。
ず ク ク ル ビ タ シ ン類 の 役 割 を明 ら か に
れ ら 甲 虫 類 の 摂 食 に 関 わ る 物 質 に つ い て 追 究 した も の で あ る 。
実 験 に 先 立 ち,ウ
い,5種
の ハ ム シ 類,計5
ク ル ビ タ シ ン類 だ け で は 寄 主 範 囲 の 違 い
本 研 究 は ウ リ科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 選 択 機 構 を解 明 す る た め に,ま
す る と と も に,こ
ュ ウニ マ ダ ラ テ ン
リ科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 適 合 性 を 明 ら か に す る た め に,摂
食 試 験 お よ び 成 育 試 験 を行
の ウ リ 科 食:性甲 虫 類 の 寄 主 範 囲 を 明 ら か に し た 。
ウ リ科 植 物 に 含 ま れ て い る ク ク ル ビ タ シ ン類 に 対 す る 摂 食 反 応 を調 べ,ト
リハ ム シ,お
ホ シ テ ン ト ウ,ヒ
よ び ウ リ ハ ム シ が ク ク ル ビ タ シ ン類 に摂 食 を刺 激 され る こ と,そ
メクロウ
して ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン
トウ お よ び ク ロ ウ リハ ム シ は ほ とん ど ク ク ル ビ タ シ ン 類 に摂 食 を 刺 激 さ れ な い 事 を 明 ら か に し た 。 こ の
試 験 か ら,ウ
リ科 食 性 甲 虫 類 の 中 に ク グ ル ビ タ シ ン類 に 摂 食 を刺 激 さ れ な い 種 が 存 在 す る 事 を 見 い だ し
た。
ウ リ科 植 物18種 の 葉 に 含 ま れ る ク ク ル レ ビ タ シ ン類 の 定 量 を行 い,ア
レ チ ヴ リ,ヒ
ョ ウ タ ン,マ
クワ
ウ リ な ど 一 部 の 植 物 だ け に ク ク ル ビ タ シ ン類 が 含 ま れ て い る こ と を 明 ら か に した 。 こ の こ と か ら,ク
ク
ル ビ タ シ ン類 以 外 の 摂 食 刺 激 物 質 が ウ リ 科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 選 択 に 関 与 し て い る こ とが 示 唆 さ れ た 。
ウ リ科 植 物18種 の メ タ ノ ー ル 抽 出 物 に 対 す る 摂 食 反 応 を調 べ,テ
ン トウ お よ び ハ ム シ に 対 し共 力 作 用
を 示 す 複 数 の 摂 食 刺 激 物 質 が 存 在 す る こ と を 見 い だ した 。
トホ シ テ ン ト ウ お よ び ク ロ ウ リハ ム シ の 寄 主 で あ る キ カ ラ ス ウ リ に 含 ま れ る 摂 食 刺 激 物 質 を 調 べ,ト
ホ シ テ ン トウ の 摂 食 刺 激 物 質 は ス テ ロ イ ド化 合 物,無
し て ク ロ ウ リハ ム シ は こ れ ら に加 え,ル
機 物,お
よ び 糖 類 で あ る こ と を 明 らか に した 。 そ
テ オ リ ンー7一
グ ル コ シ ドが 必 要 で あ る こ と を 見 い だ し た 。 次 に オ
キ ナ ワ ス ズ メ ウ リ に 含 ま れ る ジ ュ ウ ニ マ ダ ラ テ ン トウ の 摂 食 刺 激 物 質 は,パ
と を 明 ら か に し た 。 こ の こ と は,ウ
ル ミ チ ン酸 と糖 類 で あ る こ
リ 科 植 物 に ク ク ル ビ タ シ ン類 以 外 の 摂 食 刺 激 物 質 が 存 在 す る事 を初
め て 明 らか に した 知 見 で あ る 。
5種 の ウ リ科 食 性 甲 虫 類 に ほ と ん ど摂 食 さ れ な い ニ ガ ウ リ に含 ま れ る 摂 食 阻 害 物 質 は 主 に モ モ ル デ ィ
シ ン1お
よ びHで
以 上 の よ う に,本
あ る こ と を 明 ら か に し,甲
虫 種 に よ っ て 感 受 性 が 異 な る 事 を 明 ら か に した 。
研 究 は ウ リ科 食 性 甲 虫 類 の 寄 主 選 択 に 関 わ る 化 学 物 質 を 明 ら か に し,食 植 性 昆 虫 の
寄 主 選 択 機 構 に つ い て 新 知 見 を 得 た も の で あ り,今
る 。 従 っ て,審
査 員 一 同 は,本
後 の寄 主選 択 機 構 の 研 究 の発 展 に貢 献 す る もの であ
論 文 の 著 者 に 対 して,博
した。
一339一
士(農 学)の 学 位 を授 与 す る に 値 す る もの と判 断