共生細菌の異種間移植で、昆虫が新たな性質を獲得

多くの昆虫では、消化官や細胞内などに特殊な代謝機能を持つ微生物を共生させることで、劣悪な餌資源を利用して生存・繁殖することが可能になっています。これらの特殊機能をもつ共生微生物が、ほかの昆虫種に感染すると、これまで利用することができなかった資源を活用できる性質も同時に拡大し、その結果，新たな能力を持った昆虫が生じると予想されます。しかし、これまでにそのような例は報告されていませんでした。

基幹研究所松本分子昆虫学研究室は産業技術総合研究所生物プロセス研究部門と共同で、ある種のアブラムシに特定の共生細菌を異種間移植することで、これまで餌として利用することができなかった植物上での生存や繁殖が可能になることを発見しました。

研究グループは、エンドウヒゲナガアブラムシのシロツメクサ適応に関与する共生細菌Regiellaを本来はシロツメクサを利用できないソラマメヒゲナガアブラムシに微小注入法により移植しました。その結果、ソラマメヒゲナガアブラムシのシロツメクサ上での生存期間は有意に延長し、産仔数も増加しました。これは、害虫防除の観点からも重要な“昆虫の植物適応”が、生物種を超えて伝播することを実証した世界初の成果であり、自然界における植物と昆虫の関係や、新興害虫の起源などの解釈に新たな観点を与えるものです。

今後は、共生細菌が賦与する植物適応現象の分子機構を明らかにするとともに、得られた情報を用いて、世界中で重要なこの害虫の効果的な防除法の開発についても検討する予定です。