곤충의 식물 적응 바카라 주소 박테리아에 의한 변화

생물 장애 공학 연구 부서 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "바카라 주소"라고 불리는)의 수석 조사관 Fukatsu Takema 그룹은 신체에 존재하는 Pea Hornet Aphids라는 곤충의 식물 적응에 관여 한 최고 연구자 그룹입니다바카라 주소 박테리아에 의해 정의된다는 것이 명확 해졌다 이것은 숙주 식물 특이성이라고 불리는 유기체의 매우 중요한 생태 학적 특성입니다바카라 주소 미생물에 의해 제어 될 수 있음을 보여주는 세계 최초의 보고서입니다

과거에는 숙주 식물 특이성 및 환경 적 적응과 같은 유기체의 거시적 특성을 물론 유기체 자체의 본질로 간주하는 것이 일반적이었습니다 그러나이 발견은 그것이 보이지 않기 때문에 단순히 눈에 띄지 않는 새로운 관점이며, 실제로 신체 내에 바카라 주소적으로 존재하는 미세 상징적 미생물 공동체의 존재와 기능은 우리가 보는 다양한 생물학적 현상에 큰 영향을 미칩니다 이것은 미생물학, 곤충학, 생태학, 농업 및 해충 통제와 같은 다양한 생물학 분야에서 현상과 연구 접근법을 볼 수있는 방법에 크게 영향을 줄 수있는 연구 결과입니다

이 연구 결과는 American Science Journal Science의 문제입니다 2004 년 3 월 26 일^*에 게시

사진 : PEA Aphid

삼키는 나비 유충은 만다린 오렌지에서 잎 만 먹습니다 그러나 비슷한 삼키는 나비는 당근과 고요한 잎을 먹으며 귤을 보지 않습니다 누에있는 유충은 뽕나무 잎을 제외한 어떤 것도 노출되지 않습니다 따라서, 다양한 식물을 먹는 곤충은 일반적으로 식물을 먹을 수 없으며 일반적으로 매우 제한된 수의 식물에서만 이용 가능합니다 이 현상을 "호스트 식물 특이성"이라고합니다

숙주 식물 특이성은 식물에 포함 된 영양 및 화학 성분이 종에 따라 다르다는 사실로 인해 발생하는 것으로 생각되며, 사람들이 심기로 인한 손상을 방지하기 위해 그들을 해독하기 위해 식물을 발전시키지 않으면 식물이 식물을 사용할 수 없다는 것입니다 생리학, 생화학, 생태학 및 곤충과 식물 사이의 공동 진화와 관련된 흥미로운 현상이며, 농업 생산 및 해충 방제의 관점에서도 중요하며 기본 및 응용 측면에서 활성화되어 있습니다

숙주 식물 특이성은 재배자의 음식, 생활 장소 및 환경, 심지어 관련 종 및 상호 작용할 수있는 다른 종의 공동체를 정의하는 매우 중요한 생태 학적 재산입니다 그러한 숙주 식물 특이성이 화분의 유전자형에 의해서만 결정된 특성으로 생각 된 것은 당연할 수있다 사실, 많은 경우에, 그것은 사실 인 것 같습니다

다른 한편으로, 많은 곤충의 신체에는 다양한 바카라 주소 미생물이 있으며 숙주의 생리적 기능과 표현형에 큰 영향을 줄 수 있다는 것이 알려져 있습니다 곤충의 절반 이상이 일종의 바카라 주소 미생물을 가지고있는 것으로 추정됩니다 그러나, 바카라 주소 미생물이 곤충의 숙주 식물 특이성에 실질적인 영향을 미칠 수 있음을 보여주지 않았다

바카라 주소의 최고 연구원 Fukatsu Takema와 Koga Ryuichi의 ​​그룹은 교류하기 어려운 공생 미생물을 대상으로하는 다양한 연구 프로젝트를 홍보하고 있습니다 이 연구 결과는 곤충에서 발견되는 공생 박테리아의 다양한 생물학적 기능을 탐구하기위한 프로젝트에서 얻었습니다 이 연구의 주요 부분을 실제로 담당하는 사람은 Tsuchida Tsuchida 박사로, 도쿄 대학의 대학원생의 특별 연구원이되었습니다

완두콩 진딧물 [그림 1의 왼쪽 참조]은 수탉 완두콩과 흰색 클로버 [그림 1 오른쪽 참조]와 함께 주요 숙주 식물이있는 슬러시 곤충입니다 이 진딧물은 항상 Buhunella라는 바카라 주소 박테리아를 가지고 있으며 필수 아미노산 및 기타 물질이 공급되는 것으로 알려져 있습니다 우리는 야외에서 흰색 클로버에서 발견 된 진딧물과 다른 유형의 γ- 프로 테오 박테리아에 속하는 미분화 된 바카라 주소 박테리아 (이전PAUS|) [그림 2 참조]는 고주파수에서 감염된 것으로 밝혀졌습니다

그림 1 : 크라운 완두콩 (중간) 및 흰색 클로버 (오른쪽), 완두콩 진딧물의 숙주 식물 (왼쪽)

Buhunera와 달리, 진딧물 생존에는 Paus가 필요하지 않습니다 평균적으로, 현장에서의 PAUS 감염 빈도는 약 15%에 불과합니다 그러나 흰색 클로버로 제한하면 고주파로 감지됩니다 숙주 생존에 필요하지 않은 바카라 주소 박테리아가 왜 흰색 클로버의 현장 집단에서만 널리 퍼져 있습니까?

우리는 항생제와 함께 새로 개발 된 선택적 제거 방법을 사용하여 진딧물의 Bufferella에 영향을 미치지 않고 PAUS 만 제거했습니다 태어난 진딧물의 수는 완두콩에서는 변하지 않았지만 흰색 클로버에서 절반으로 줄었습니다 이 진딧물마이크로 주입 방법로 다시 감염되었을 때, 흰색 클로버의 출생 수는 거의 완전히 회복되었습니다

다시 말해, PAUS라는 바카라 주소 박테리아에 대한 감염이 특히 흰색 클로버에서 숙주 진딧물의 체력을 크게 증가 시킨다는 것이 분명히 밝혀졌습니다 이 연구는 바카라 주소 미생물이 곤충의 숙주 식물 특이성을 정의 할 수 있음을 가장 먼저 밝혀 냈습니다

그림 2 : 완두콩 뿔 진딧물의 상징적 인 체계 바카라 주소 박테리아 파우스 (빨간색) 감염은 흰색 클로버에서 많은 유충을 생성 할 수 있습니다 녹색은 필수 바카라 주소 박테리아 Buhunera이고, 파란색은 숙주 진딧물의 세포 핵입니다 스케일은 50µm입니다

미래의 과제는 진딧물의 숙주 식물 적응이 감염으로 인해 변화하는 현상의 생리 학적 및 분자 기초를 명확하게하는 것입니다 또한, 우리는 진딧물 이외의 곤충에 대해 얼마나 많은 폴라스 감염이 관찰되는지, 그리고 그것이 숙주 식물 특이성과 같은 특성에 어떤 영향을 미치는지를 명확히 할 계획입니다 PAUS와 같은 바카라 주소 박테리아의 기능적 및 게놈 분석은 적용에 중요한 새로운 발견을 제공 할 가능성이 높습니다 이러한 연구를 통해 우리는 바카라 주소 미생물이 유기체의 환경에 적응하는 데 중요한 역할을하는 다양성, 일반성 및 같은 바카라 주소 미생물의 적용 가능성을 추구하고자합니다

◆ 바카라 주소 박테리아

동물과 식물의 몸 안에서 영구적으로 또는 반드시 살아있는 박테리아 진딧물은 항상 생존에 필수적인 바카라 주소 박테리아 Buchnera를 가지고 있으며, 종종 비 필수 비 바카라 주소 박테리아에 감염됩니다 그러나, 그러한 바카라 주소 박테리아의 대부분의 기능은 여전히 ​​알려져 있지 않다[참조로 돌아 가기]

◆ 바카라 주소 미생물

동물과 식물의 몸 안에서 영구적으로 또는 반드시 사는 미생물 박테리아뿐만 아니라 고고성, 곰팡이, 원생 동물 등을 포함하는 일반적인 용어입니다[참조로 돌아 가기]

◆ PAUS

이 잠정적 인 이름은완두콩 진딧물 U-type symbiont에 대한 약어입니다 과학적 이름은 가까운 시일 내에 제공 될 것입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 마이크로 주입 방법

유리 모세관 등을 사용하여 소량의 액체 샘플을 살아있는 유기체에 주입하는 기술 PAUS와 같은 비 필수 바카라 주소 박테리아의 경우 감염된 숙주의 체액을 미세 주입하여 감염되지 않은 숙주를 인위적으로 감염시킬 수 있습니다[참조로 돌아 가기]