プレスリリース
食べたエサがメスの魅力を左右する
- オスとメスのエサに対する好みの違いを利用した防除技術開発への第一歩 -
夏が近づくと街路樹などで見かけるゴマダラカミキリ。果樹や街路樹を枯らしてしまう害虫として海外でも恐れられています。そのオスが、ミカンの枝を食べたメスに恐れをなして逃げだすという現象を発見しました。オスがメスを追うのは世の常。なにがメスを「オスが飛び去ってしまう」存在にしてしまったのか、その原因を明らかにしました。
概要
- ゴマダラカミキリは、体長2.5～3.5cmの大型の昆虫で日本全土に生息しています。さまざまな果樹やヤナギなどの街路樹の枝・幹を食べる害虫です。
- 特に幼虫が樹木の内部を食い荒らすことから、果樹農家や林業者、緑地管理者にとっては防除が難しい重要害虫として認識されています。
- 本種の防除法の確立をめざした研究の過程で、ミカンの枝をエサとして食べたメスに対してヤナギやブルーベリーの枝を食べたオスが交尾相手とせず、逃げだす(逃避する)ことを観察しました。虫の世界では通常、オスがメスを避けることはありません。
- このオスの逃避行動は、メスがミカンの枝を食べる際に体表についたミカン枝由来の物質「β-エレメン」により引き起こされていることを解明しました。
- また、先行研究で本種のエサの好みは雌雄で異なることを明らかにしています。オスは直前まで食べていた植物を好みますが、メスはミカンを最も好みます。オスとメスのエサに対する好みの違いも利用し、ミカン以外の果樹園の中にミカン株を設置するといった防除技術を開発できる可能性が見出されました。今後、実証試験を行っていく予定です。
- 本成果は、英国の科学雑誌Scientific Reportsで、7月14日に発表されました。
- 本研究には科学研究費補助金(基盤C23580081)「加害寄主の異なるゴマダラカミキリは異なる情報を使って配偶者を探索しているのか」(2011-2013)および科学研究費補助金(萌芽16K14867)「寄主植物依存的な交尾嗜好性の違いを利用したゴマダラカミキリ防除に関する研究」(2016-2018)を使用しています。
詳細情報
研究のねらい
ゴマダラカミキリは、幼虫期に柑橘類やブルーベリー等の果樹・ヤナギ等の街路樹などの枝・幹を食害して深刻な被害をもたらします。我が国の農業における重要害虫であるばかりでなく、北米やヨーロッパなどでも広く侵略的外来種として警戒が続けられています。樹の中深く生活する幼虫期の防除は難しいため、特に成虫期の虫をターゲットとして、効果的かつ環境負荷やコストの少ない防除法の開発が強く望まれています。
研究者らは、成虫の誘引捕獲や交尾の妨害などによる防除法を開発するため、本種の配偶者探索行動を観察・分析してきました。
研究の内容・成果
- オスとメスでエサの好みが違うことを発見(先行研究)
当研究グループでは、成虫の時期をターゲットとした防除法を開発するため、ゴマダラカミキリが広い野外でどのように交尾相手を発見し、交尾に至っているのかを観察してきました。その一環として、本種のエサとなる植物種の好み(選好性)について解析したところ、オスとメスでは選好性に違いがあることが明らかになりました。メスはとりわけミカン(ウンシュウミカン)枝を好みますが、オスは直前までエサとして食べていた植物を好みました。
- オスの逃避行動の発見
次に、異なるエサを食べたオスとメスの間での交尾行動を観察しました。ミカン枝を食べたメスに、ヤナギやブルーベリーの枝を食べていたオスを近づけると、高い確率でオスが逃避行動を起こしました。通常、メスに遭遇したゴマダラカミキリのオスは、メスに拒否され、暴れられたとしても、メスにしがみつき交尾に至ります。しかし、ヤナギ枝を食べたオスは、ミカン枝を食べたメスに触角で触れるか触れないかといったタイミングで、一目散に逃げ出すこと(逃避行動)が観察されました(参考図1)。
- オスの逃避行動の原因の探索
そこで、オスがメスを避ける要因を明らかにするため、黒いガラス玉をメスに見たてた「ダミーメス」を用いて、オスの反応を観察しました。ガラス玉にメスの性フェロモンを含む体表成分を塗布すると、同じエサを食べていたオスはガラス玉をメスと認識し、まるで交尾をするような行動(交尾試行行動)を起こします。
ヤナギ枝を食べていたオスは、ヤナギ枝を食べていたメスの体表成分を塗ったダミーメスに対しては70%近くが交尾行動を示しました(参考図2)。一方で、ミカン枝を食べていたメスの体表成分を塗ったダミーメスに対して、ヤナギ枝を食べていたオスが交尾行動を示したのは20%で、残りの80%のオスは逃避行動を示しました(参考図2)。 これにより、ミカン枝を食べたメスの体表には、性フェロモンが存在するにも関わらず、オスが逃げ出す何らかの因子が含まれていることが示唆されました。
- オスが忌避する物質を発見
カミキリムシの体表には、メス自身が生来的に持っている物質や外部から付着する物質などが含まれています。メスの体表成分を分析したところ、ミカン枝を食べたメスの体表にのみ「β-エレメン」という物質が含まれていることが判明しました。そこで、ヤナギ枝を食べたメスの体表成分にミカン枝を食べたメスの体表に含まれる量相当のβ-エレメン を混合して塗布したところ、そのダミーメスに対して、上と同様の逃避行動を示すことが観察されました。このことから、ミカン枝を食べたメスの体表に含まれるβ-エレメンがオスの逃避行動の要因であると結論づけました。β-エレメンは食害されたミカン枝から放出されるため、メスは意図せずにこの物質を体表上に付着させていると考えられます。
今後の期待
本研究の成果と、ゴマダラカミキリの雌雄の食べ物・匂いに対する好みの違いとを利用し、新たな防除技術を開発できる可能性があります。例えば、ブルーベリー園にミカン株を置けば、メスはミカンに移動しますがオスはブルーベリー上に留まり、このようなオスはミカンを食べたメスを避けるため、交尾行動が阻害されると予想されます。今後、この成果を発展させることにより、農薬だけに頼らない総合的害虫管理の推進に大いに役立つ防除法が開発できると考えています。
発表論文
Hiroe Yasui & Nao Fujiwara-Tsujii (2016) Host plant affects the sexual attractiveness of the female white-spotted longicorn beetle, Anoplophora malasiaca Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep29526
参考図
参考図1 エサの違いによるオスの交尾行動の違い
ミカン枝を食べたメスに対し、ミカン枝を食べたオスは交尾行動を起こしますが、ヤナギ枝をエサとしてきたオスは逃避行動を示しました。
参考図2 ヤナギ枝を食べていたオスがダミーメスに示す反応
ダミーメス(黒ガラス玉)に対して交尾試行(右写真)した割合を赤、逃避行動を示した割合を紫で示してあります。ミカン枝食メスの体表抽出物を塗ったダミーメスに対して、多くの場合でヤナギ食オスは逃避行動(紫)をとり、ヤナギ枝食メスの体表抽出物を塗った場合には、ほとんどの場合で交尾試行(赤)を示しました。
