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Aug 21, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11506 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

根室半島全域でのセイヨウオオマルハナバチの急速な帰化により、近縁種であるセイヨウオオマルハナバチとセイヨウオオマルハナバチ亜属に属する 2 つの近縁の日本在来種が減少しています。 在来種と外来種の交配は、この地域に共通する男性の性フェロモンの影響を受けると広く信じられているが、この主張を実証する研究は行われていない。 そこで、化学分析と DNA 分析を使用して、在来マルハナバチと外来マルハナバチの間の雄の性フェロモンの交差活性、および交配の頻度を調査しました。 私たちのガスクロマトグラフィーと電磁アンテナ検出器の分析および行動試験により、B. terrestris と 2 つの日本のマルハナバチの間に性フェロモンの交差活動が存在することが明らかになりました。 さらに、DNA分析により、根室半島では在来種と外来種との交雑が行われていることが判明した。 全体として、これらの結果は、根室半島のマルハナバチの個体群を保護するための保護措置が早急に必要であることを示しています。

2006年に日本で外来種に指定されて以来、輸入されたマルハナバチBombus terrestris L.は大きな課題を引き起こしてきた。 B. terrestris は重要な温室花粉媒介者として機能しますが、逃亡した女王と雄が日本の北海道に野生の個体群を確立しました。 この帰化プロセスは、B. ハマバチと日本の在来種マルハナバチの間の競争、在来植物とマルハナバチの間の共生関係の破壊、および新たな害虫や病原体の導入を引き起こしました1,2,3,4,5,6,7,8。 。

実験室条件下では、B. terrestris と近縁の日本のマルハナバチ種 (B. ヒポクリタ ヒポクリタ、B. h. マルハナバチなど) との交雑が見られます。 sapporensis および B. ignitus は容易に発生します9。 しかし、在来女王がB.テレストリスの雄と交尾しても、産まれた卵は胚の発育を停止するため、生存可能な雑種は生み出されない10,11。 それにもかかわらず、セイヨウマルハナバチの女王は通常 1 回か 2 回しか交尾しないため、これらの種間の交配は在来マルハナバチの繁殖に悪影響を及ぼします 12。 さらに、以前の DNA 分析により、B. h からの野生女王の精嚢中に B. terrestris の精子が存在することが明らかになりました。 偽善者、B. h. これは、B. terrestris の雄の交尾と在来の女王の間の交雑が野外で起こることを示しています11。 我々の以前の研究では、口唇腺（LG）における雄の性フェロモン産生の類似性によって交配が促進されることも示唆されています13。

北海道東部に位置する根室半島は、在来マルハナバチの貴重な生息地であり、希少マルハナバチ B. cryptarum florilegus を含む日本産 15 種のうち 10 種がこの地域で繁殖しています14。 確かに、B.c. フロリレグスは、日本では根室半島と野付半島にのみ生息する限られた分布を示しており、日本のレッドリストでは準絶滅危惧種として記載されています14。 B. terrestris がこの地域に帰化していることを考えると、B. h. terrestris の個体数は減少します。 sapporensis および B. c. フロレレグスは着実に減少しています15。 在来種と外来種の間の交雑は、この地域に共通する男性の性フェロモンの影響を受けると広く信じられているが、この仮説を裏付ける経験的証拠は存在しない。 そこで、化学分析と DNA 分析を使用して、在来マルハナバチと外来マルハナバチの間の交雑頻度と雄の性フェロモンの交差活性を調査しました。

以前のガスクロマトグラフィー電子アンテナ検出器 (GC-EAD) 分析では、B. terrestris の雄 LG によって放出されるドデカン酸エチル、2,3-ジヒドロファルネサール、および 2,3-ジヒドロファルネソールの存在が確認されました。 さらに、ドデカン酸エチルが B. h の男性 LG から検出されました。 サッポレンシス13． 私たちの GC-EAD 分析により、B. c の男性 LG が確認されました。 フロリレグスはドデカン酸エチルを放出します。 さらに、ドデカン酸エチルと 2,3-ジヒドロファルネソールは、B. ハマビシの処女女王において明確な電気生理学的触角反応を誘発しました (図 1Aa)。 しかし、ドデカン酸エチルのみが B.h において明確な電気生理学的触角反応を引き起こしました。 sapporensis および B. c. フロリレグスの処女女王 (図 1Ab、Ac、Ba、Bb、Bc、Ca、Cb、Cc)。