高林純示 生態学研究センター教授らは、山口大学、東京大学、筑波大学などと共同で、カイコが吐糸口から分泌する新規発見酵素が植物の香り生合成を操作し、天敵である寄生バエから身を守りながらクワの葉を食べる戦略を獲得していたことを実験的に明らかにしました。
本研究成果は、2018年8月9日に英国の科学誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。
研究者からのコメント
カイコガの幼虫は自分に有利になるように植物の形质（この场合は、みどりの香りの生产性）を改変しながら桑の叶を食べる、という结果は、昆虫－植物间の食う食われる関係に新しい光を当てるものです。本研究で用いたカイコガの幼虫だけでなく、ヤガ科の幼虫でもみどりの香りを抑制する成分が绢糸腺にあることが分かりつつあります。今后は、植食性昆虫がこのような机能を持つ酵素を持つに至った要因に迫りたいと思っています。
概要
植物は虫に食べられると「みどりの香り」を放出し、その虫の天敌を诱引して退治してもらいます。このメカニズムは、植物の间接防卫と呼ばれ一般的によく知られています。一方で、寄生バエのような寄生性昆虫は、この香りを頼りに「元気」な宿主を効率的に见つけます。
本研究グループは、クワの叶－カイコー寄生バエ（ヤドリバエ）からなる生物间相互作用で、カイコが寄生バエに寄生されないために获得した戦略について検讨しました。カイコは、クワの叶を食べる际に口の近くの吐糸口から酵素を分泌し、食べ痕に涂りつけます。この酵素が「みどりの香り」の生成を抑制するため、クワはカイコの天敌であるヤドリバエをうまく诱引できなくなることが分かりました。これは、ヤドリバエに悟られないように、カイコが分泌酵素を用いて「みどりの香り」の生合成を操作し、安全にクワの叶を食べる戦略を获得していたことを意味します。
また、この酵素はこれまでに知られていない新规発见酵素で、チョウやガの仲间だけに见られる特徴的な酵素であることも明らかにしました。
本研究成果は、虫が植物の代谢系を操作して自分に不利な香りを出させなくするメカニズムを世界で初めて解明したものです。植物（クワ）と肉食者（寄生バエ）が间接防卫を介して结託する状况下で、植食者（カイコ）が编み出した巧みな生存戦略として注目される生态です。
详しい研究内容について
书誌情报
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Hiroki Takai, Rika Ozawa, Junji Takabayashi, Saki Fujii, Kiriko Arai, Ryoko T. Ichiki, Takao Koeduka, Hideo Dohra, Toshiyuki Ohnishi, Sakura Taketazu, Jun Kobayashi, Yooichi Kainoh, Satoshi Nakamura, Takeshi Fujii, Yukio Ishikawa, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma, Masayoshi Uefune, Toru Shimada & Kenji Matsui (2018). Silkworms suppress the release of green leaf volatiles by mulberry leaves with an enzyme from their spinnerets. Scientific Reports, 8:11942.
