侵寄生性の高い寄生蜂の分子的および生態的適応

Keskeiset käsitteet

侵寄生性の高い寄生蜂は、宿主の発育を停止させ、宿主組織を効率的に消化することで、限られた資源を最大限に活用する適応戦略を進化させている。

Tiivistelmä

本研究では、侵寄生性の高い寄生蜂Trichopria drosophilae (Td)を対象に、その分子的および生態的な適応戦略を明らかにした。

Tdは、ドロソフィラ属の広範な宿主に対して高い寄生率を示す。その適応戦略は以下の通りである:

1. 毒液中のTIMPタンパク質により宿主の発育を停止させる。
2. 幼虫の孵化とともに放出される特殊な細胞「テラトサイト」が宿主組織を消化し、幼虫の栄養源とする。
3. 同種間競争を許容することで、老齢の宿主でも寄生成功率を高める。
4. 一方で、幼虫寄生蜂との種間競争は回避する。オビポジターの化学受容器官を使って、幼虫寄生蜂が寄生した宿主を識別し、産卵を避ける。

これらの分子的および生態的な適応戦略が、Tdの高い侵寄生性を支えている。

Tilastot

Tdの寄生率は85%、羽化率は77%と、幼虫寄生蜂のAjに比べて有意に高い。
Tdのゲノムは938.6 Mbと大型で、TIMPタンパク質遺伝子が29コピーと大幅に増幅している。
Tdのテラトサイトは宿主組織を消化するためにトリプシンタンパク質を分泌する。
Tdは同種間の重複寄生を許容し、老齢の宿主でも寄生成功率を高められる。一方で、幼虫寄生蜂が寄生した宿主への産卵は回避する。

Lainaukset

「Tdは、宿主の発育を停止させ、宿主組織を効率的に消化することで、限られた資源を最大限に活用する適応戦略を進化させている。」
「Tdは同種間の重複寄生を許容し、老齢の宿主でも寄生成功率を高められる。一方で、幼虫寄生蜂が寄生した宿主への産卵は回避する。」

Tärkeimmät oivallukset

Coordinated molecular and ecological adaptations underlie a highly successful parasitoid

by Pang,L., Fan... klo www.biorxiv.org 01-09-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.08.574671v1

Syvällisempiä Kysymyksiä

Tdの適応戦略は、他の寄生蜂の適応戦略とどのように異なるのか。

Tdの適応戦略は、他の寄生蜂と比較していくつかの重要な点で異なります。まず、Tdは宿主の発育を停止させるために特殊な毒素であるTimpを活用しています。このTimpは、宿主の発育を停止させることで、宿主を若い状態に保ち、寄生蜂の幼虫がより良い栄養状態で成長できるようにしています。さらに、Tdはteratocytesと呼ばれる特殊な細胞を宿主組織の消化に利用しています。これらの細胞は、宿主組織を効率的に分解し、寄生蜂の幼虫の成長に必要な栄養を提供しています。また、Tdは他種の幼虫寄生蜂との競争を避けるために、Ajなどの幼虫寄生蜂が寄生した宿主には卵を産みません。これにより、Tdは他種との競争を回避し、自らの繁殖成功を最大化しています。

Tdの適応戦略は、宿主の進化に対してどのような影響を及ぼしているのか。

Tdの適応戦略は、宿主の進化にも影響を与えています。Tdが宿主の発育を停止させるために使用するTimpや宿主組織を消化するために利用するteratocytesなどの適応戦略は、宿主の生存と繁殖に影響を与えます。これにより、Tdは宿主のリソースを効果的に利用し、自らの幼虫の成長と生存を確保することができます。また、Tdが他種の幼虫寄生蜂との競争を避けるために特定の宿主を選択することで、宿主の進化にも影響を与える可能性があります。Tdの適応戦略は、宿主との相互作用を通じて進化の方向性を決定する重要な要素となっています。

Tdの適応戦略は、生物多様性の維持にどのような役割を果たしているのか。

Tdの適応戦略は、生物多様性の維持に重要な役割を果たしています。Tdが広範囲のDrosophila種に寄生する能力を持つことから、異なる宿主との相互作用を通じて生態系の多様性を維持しています。また、Tdが他種の幼虫寄生蜂との競争を避けるために特定の宿主を選択することで、異なる寄生蜂種の共存を促進し、生態系全体の安定性を維持しています。さらに、Tdの適応戦略は、宿主との相互作用を通じて進化の方向性を決定することで、生物多様性の維持に貢献しています。Tdの適応戦略は、生態系内の様々な生物間の関係を調整し、生物多様性を支える重要な要素となっています。