植物成分と昆虫

第6回 植物ー昆虫
植物成分と昆虫
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☆花の香りと昆虫
現象
多くの昆虫は 花 に引き寄せられる。
→植物にとって昆虫は受粉の媒介者
要因
１．花の色
→
２．花の香り
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○ランの芳香とハチの仲間
Ophrys lutea 香り
H
H
H
H
(-)-!-cadinene
(-)-"-cadinene
（雌と同じ？）
受粉
擬交尾行動
(pseudo-copulation)
Andrena fuscipes （雄）
H
H
H
H
(-)-!-cadinene
(+)-!-cadinene
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○ハエの集まる花
ハナウド
アミン類を放出
クリスマスローズ
Heracleum sphondylium
Helleborus foetidus
マムシアルム
Arum maculatum
○ミツバチとクローバー
COOH
10 mgを5 gの
セルロースに
↓
1時間に203匹の
アカクローバー ミヤコグサ
Trifolium pratens
Lotus corniculatus
ミツバチを誘引
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☆花粉と花蜜
植物：蜜を提供
昆虫：受粉を媒介
→昆虫：食物
→植物：種子の形成
（花粉も食べる）
チョウは栄養素（糖類、アミノ酸）
の殆どを花蜜に依存している
↓
花蜜がなければ生きていけない
↓
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○カイコとクワ
現象
カイコはクワの葉しか食べない
可能性１： クワにはカイコを誘引
する物質がある
Bombyx mori L.
Morus alba L.
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○誘引因子
テルペン類
青葉アルコール
→
OAc
CHO
terpenyl acetate
citral
OH
OAc
linalool
linalyl acetate
OH
○かみつき因子
HO
O
H
H
H
O
OH
HO
○飲み込み因子
HO
HO
OH
O
!-sitosterol
OH
O
OH
isoquercetrin
suclose, inositol, n-hexacosanol, n-octacosanol
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○嗅覚受容体
東原(2009)
BmOr56
O
cis-jasmone
受容体ー化合物
１：１の対応
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○モンシロチョウの産卵
現象
モンシロチョウはアブラナ科
植物にのみ産卵する
HO
HO
アブラナ科植物に含まれる
→モンシロチョウ
オオモンシロチョウ
Pieris rapae
OH
O
S
OH
N
+K-O SO
3
N
H
glucobrassin
キャベツ100 gあたり15-124 mg
O
エゾスズシロ属植物に含まれる
OHC
OH
HO
HO
O
OH
O
O
OH
H
H
O
O
OH
OH
erisimoside
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幼虫の摂食刺激物質→シニグリン
HO
HO
OH
O
S
N
OH
myrosinase
OSO3
sinigrin
N
-K+
C
S
+
HO
HO
OH
O
OH
OH
+
KHSO3
allylisothiocyanate
アオムシコマユバチ
Cotesia glomerata
→
触角で食い跡を探る
→
卵を産み付ける
→ 死亡
幼虫が体を食い破る
→幼虫の唾液成分（パルミチン酸等）
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☆復習
i) allomone（アロモン）
に有利な反応・行動を引き起こす
ii) kairomone（カイロモン）
に有利な反応・行動を引き起こす
iii) synomone（シノモン）
に有利な反応・行動
を引き起こす
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キャベツ、モンシロチョウ（親子）、
アオムシコマユバチのケースについて
考えてみよう！
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○アゲハチョウの宿主選択
現象
アゲハチョウは厳密に産卵
クロアゲハ
する植物を識別する
Papilio proteno
前肢の拡大図
植物成分の探索
味覚
触覚
前肢で葉の表面を 雄
激しくたたく
→ドラミング
雌
感覚毛
感覚毛内
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Citrus unshu
Zanthoxylum ailanthoides
Phellodendron amurense
Papilio xuthus
Papilio memnon
Papilio bianor
Orixa japonica
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ウンシュウミカンに含まれる産卵刺激物質
HO
HO
O
HO
HO
O
HO
HO
O
O
OH
OMe
O
O
O
OH
OH
HO
O
OH
OH
H
N
HO
COOH
quinic acid
(-)-synephrine
NH2
O
N
OH
OH
N
HO
O
HO
HO
-
OH
O
COO
HO
HO
OH
vicenin
O
N
O
OH OH
adenosine
HO
O
(-)-stachydrine
N
O
OH
N+
O
HO
OH
HO
HO
OH
HO
HO
COOH
L-proline
OH
D-chiro-inositol
narirutin
O
OH
O
hesperidine
naringin
OH
N
H
HO
HO
OH
OH
O
OH
O
HO
OH
HO
O
OH
O
HO
HO
OH
O
HO
HO
OH
O
OH
OH
OH
O
OH
O
HO
HO
O
O
O
OH
HO
N
N
H
bufotenine
OH
rutin
H
N
HO
N
H
N-methylserotonin
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○コクゾウムシの誘引物質
Sitophilus zeamais
COOH
COOH
COOH
COOH
major
COOH
COOH
O
OH
O
most potent
米抽出物
オルファクトメータ
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☆生物検定の統計学的解釈
○χ（カイ）二乗検定
例）コクゾウムシ５０匹を昆虫籠に入れ、sample側と
control側の個体数を数え、１０分ごとにコックをひねり
sample側とcontrol側が逆になるようにして、個体数を
数えた。その結果が以下の表である。
sample側
control側
10分後
39, 40, 41 Ave. 40
11, 10, 9 Ave. 10
20分後
35, 37, 33 Ave. 35
15, 13, 17 Ave. 15
30分後
34, 33, 35 Ave. 34
16, 17, 15 Ave. 16
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Step 1.
sample側とcontrol側に差は無い
→
Step 2.
差がなければ、両方とも２５匹になる。
→
Step 3.
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１０分後のデータを例にして計算すると
2
2
(40-25)
(10-25)
χ2＝
= 18
+
25
25
s
c
40
10
Step 4.
グラフから、カイ二乗
カイ二乗値が
３だったら
値が１８の時の確率を
導くと、p=0.0022％
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Step 5. 自然科学では通常α=0.01で固定
p=0.0022より、p<αが成り立つ
p<αのとき、帰無仮説は棄却される
すなわち、
sample側とcontrol側には →
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２０分後のデータで計算すると
s
c
2
2
(35-25)
(15-25)
χ2＝
=8
+
35 15
25
25
カイ二乗値から確率(p)を導くと、p=0.0047
p<αなので、有意差は認められる
３０分後のデータで計算すると
s
c
2
2
(34-25)
(16-25)
2
χ＝
= 6.48
+
34 16
25
25
カイ二乗値から確率(p)を導くと、p=0.011
p>αなので、有意差は認められない
p=0.01となるのはχ2＝6.63の時
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宿題
同じ実験を５０匹ではなく、１０匹で行っ
た場合と、１００匹で行った場合で、それ
ぞれの実験で有意差が認められる為には少
なくとも何匹のコクゾウムシがsample側に
観測される必要があるか計算せよ。ただ
し、p=0.01となるのはχ2＝6.63の時と
し、√ 663=25.7、√ 66.3=8.14とする。
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