卵の向きが生死を決める―葉に潜る昆虫の新たな死因を発見―

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2026-06-24 京都大学

京都大学、京都府立大学などの研究グループは、葉の内部に潜って成長する潜葉性昆虫「クルミホソガ」において、卵の背腹軸(上下方向)の向きが幼虫の生死を左右することを発見した。クルミホソガの幼虫は孵化時に卵殻の底部を破って直接葉の内部へ侵入するが、卵が上下逆向き(背腹軸反転)に産み付けられた場合、幼虫の頭部が葉の外側へ出てしまい、葉内へ侵入できず死亡することが明らかになった。研究チームは独自の卵移植技術を開発し、反転卵を正常な向きへ戻すと侵入に成功し、逆に正常卵を反転させると侵入できなくなることを実験的に証明した。また、この現象は野外個体群でも確認され、さらに産卵される植物種によって卵の反転率が異なることも判明した。本研究は、昆虫の生存において卵配置という微細な行動適応が極めて重要であることを示すとともに、寄主植物が産卵精度や生存率に影響を与える可能性を示した。成果は昆虫生態学や進化学に新たな知見を提供するものである。

卵の向きが生死を決める―葉に潜る昆虫の新たな死因を発見―
クルミホソガの孵化と葉内への侵入プロセスの模式図。正常な向きの卵からは幼虫が直接葉の中に穿孔する(上図)が、背腹が反転した卵では頭部が外側に飛び出してしまい、侵入できずに死亡する(下図)。図の作成者:近藤陽香

<関連情報>

潜葉性昆虫における今まで知られていなかった微細スケールでの寄主植物適応:正確な卵の背腹軸の向きが葉内への侵入成功に不可欠である An unrecognized fine-scale host-plant adaptation in a leaf miner: correct dorsoventral egg orientation is essential for successful leaf entry

Haruka Kondo;Issei Ohshima;Hajime Ono
Biology Letters  Published:24 Jun 2026
DOI:https://doi.org/10.1098/rsbl.2026.0164

Abstract

Larvae of leaf miners live within leaves and feed on internal tissues, making successful entry into the leaf essential for their endophagous lifestyle. In the leaf-mining moth Acrocercops transecta, females lay eggs on the surface of host-plant leaves. Immediately after hatching, larvae penetrate the leaf directly through the eggshell, representing the only opportunity to enter host leaves. Under laboratory conditions, we observed substantial mortality caused by failure of leaf entry. The nearly transparent eggshell of A. transecta enabled observation of embryonic development, revealing that correct dorsoventral orientation, ventral side facing the leaf epidermis, is essential for successful mining, whereas inverted orientation leads to failure. We developed a novel egg transplantation method and showed that correcting inverted embryos by flip transplantation restored mining success, while inverting normally oriented embryos prevented it. Notably, inverted embryos were also observed under natural conditions, causing mortality in first-instar larvae. Furthermore, under laboratory conditions, the mortality rates differed between the horticultural host Juglans regia and the natural host J. mandshurica. These results reveal a previously unrecognized source of mortality in leaf miners and demonstrate that precise dorsoventral orientation during oviposition is essential for offspring survival, highlighting a fine-scale egg-loading mechanism shaping successful host adaptation in insects.

生物環境工学
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