モンシロチョウPieris rapae crucivora Boisduval(Lepidoptera,Pieridae)沖縄個体群の光周反応

5 Pages·1996·0.56 MB·

TThhee　 LLeepipdiopdteorpoltoegiroaollogical　 SSoooiceityety 　ooff　 JJaapapnan
蝶と蛾　Trans．　le）rid．　Soc．　fm）an　47（2）：」18−122，　Juneユ996
Pieris Boisduval Lepidoptera Pieridae
モ ンシ ロチ ョ ウ 　rapae 　crucivor α （ ，　 ）
沖縄個体群の 光周反応
一
橋本　健
261 千葉市美浜 区若葉2−IO−1 千葉県立衛生短期大学生物学研究室
Photoperiodic　reaction 　of 　the　Okinawa 　population　i皿 the　white 　cabbage 　b矼tterf隻y
，
Pieris　rαpae 　crucivor α Boisduval（Lepidoptera 　Pieridae）
，
Ken−ich IIAsHIMoTO
丘
L−abo−ratory　of　Biology，　Ch−iba　CoJJeg　eof　Health　Science，
2 10 1，Wakaba ，Mihama ku，Chiba，261 Japan

’
Abstract　In　the　Okinawa　populatiorl　of ／」ieri　srOpae ‘剛 α加翊 Boisduval，　the　ra亡e　of　pupal
diapause　was 　44％／mder 　LD 　IO；14　hr，　but　under 　photoperiods　ranging 　from　LD　11；13　hr　to　14：
10hr　at　20±1℃，　they　alL　averted 　diapause．　 The　duration　of　the　pupal　diapause　in　the
Okinawa 　population　was 　shorter 　than 玉n　the　Tokyo 　one ．
Key 　words 　P皰廊 raPae 　cntcivora ，　photoperiodic　reactjon ，　photoperiod，　d三apause ，　Okinawa．
はじめに
モ ン シロ チョ ウPガ爾 ∫ raPae ‘耀 齬即 瓶 Boisduval は，か つ て は沖縄県に は分布してい なか っ たが，
1958年頃，沖縄本島に侵入 し 定着した （長田 ・伊藤 1974）．現在は，夏季 に は一時的に 姿を消す
， − ，
もの の，1年を通して冬で も発生 を続け，年に 6 8 回の発生 を繰 り返 して い る （福出他』，1982，東
f也，　1987）．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一 一
方，北海道や本州，九州産のモ ン シ ロ チ ョ ウは 般に秋季 に休眠蛹 を形成 して越冬する （福田他，
1982）．また，休眠誘起の光周反応につ い て は Masaki （1955）　Kono （1970）　Yata　6’鳳 （1979）など
， ， ，
の報告があり，短日条件下で休眠が誘起され るこ とが知られ てい る．
しか し，長田 ・伊藤 （1974）は沖縄県産の モ ン シロ チ ョ ウの個体群動態につ い ての研究の 中で，野外
で 12月に蛹化 した蛹 も大部分は非休眠蛹で あっ たこ とを報告してい る．また，東 （私信）は ユ967
年の 1−2月に約 200個体のモ ン シ ロ チ ョ ウ幼虫を自然条件下で飼育し， ほとん どが非休眠蛹 を形成
した こ とを観察してい る，これ らの事実か ら， 沖縄県産のモ ン シ ロ チ ョ ウは北海道や本州， 九州産
などの個体群 とは異な る光周反応 を示す こ とが予測 され る，そ こで，沖縄県産のモ ン シロ チ ョ ウの
光周反応につ い て 調査 を試みたとこ ろ若干の知見が得られ たので報告したい．また，東京都産の モ
ン シ ロ チ ョ ウの光周反応につ い て は，既に Kono （1970）に よる報告があるが， 著者が追試を した結
果を併せて報告し，沖縄県産モ ンシロ チ ョ ウ との比較を試みた．
材料および方法
1994年3月31日に沖縄県渡嘉敷島 〔約26c1’0N）のキ ャベ ツ圃場で東京都八王子市立中山中学校鈴
木斉教諭に よ り採集されたモ ン シロ チョ ウ雌成虫を入手し， プランター （64×38×深 さ20cm ）に植
えた コ マ ツナ苗に，金網蓋付ガラス 円筒 （径 12　cm ，高さ 18　cm ）をか ぶせ，雌成虫を 工頭ずつ そ の
中に放し ひなた に置いた とこ ろ 4 月2，3 日に 4 頭の雌成虫よ り約200 卵を得た （以下沖縄個体群
T
とよぶ）．卵を食草．ヒに産付されたままの状態で 室温下にお い た ところ 4 月7 日に卵の色の 変色 に
，
よ り発育が進んで い る ことが確認され たの で ，光周期を 10時間明期 14時間暗期 （LD 　10：14）　 LD
11；工3，LD　12：12，　LD　13：11，　LD　14：10 とし，それぞれ温度を 20℃ に調節した恒温器内に各，30−40
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モ ン シ ロ チョ ウ沖縄個体群の光周反応 ll9
卵ずつ 移した．4月 12 日には完全に孵化が終了 してい ることが確認されたの で，若齢期 はガラス 製
ペ トリ皿 （径 18　cm ，高さ 5cm ），中・終齢期は金網蓋付円筒形ガラス 製飼育びん （経工2　cm ，高さ
1の9c新m鮮）な内葉でを，与各え容て器飼あ育たしりた幼．虫そをの1結5−果20 頭4ず月つ2，5−食30草日とにしかてけケてー蛹ル化Bしraたssのicでa　o休lre眠ace率αを　v調arべ．αたoの．紘♂α
，
なお 飼育中の 照明に は恒温器内上部 と中段 に各 2本ずつ と りつ けた 15W 白色蛍光灯を使 用 し
光周期， は 24時間式タイム ス イ ッ チで調節した．照度は恒温器 内底部で 約1700−18001x で あ り 恒，
温器内の相対湿度 は約 60−70％ RH であっ た． ，
’
また ，1992 年 6月 4 日に東京都小金井市 （35e40 N）で モ ン シ ロ チ ョ ウ雌成虫 1頭を採集して，リ
シ ャ ール 式採卵法に よ り採卵し，6月 5−6 目に約 170卵を得た （以下，東京個体群 と よぶ ）．これ ら
を，LD　8：16，　LD 　1  ：14，　LD　11：13，　LD 　12：12，　LD　l3：11で，い ずれも温度を20℃ に調節した恒温
器内で各30−40個体ずつ ，前述 と同様な方法で飼育した．その結果，6月26 日一7月3 日にか けて蛹
化 したので 休眠率を調べ た．
，
さらに，休眠蛹の休眠期間を調べ るために，沖縄個体群，東京個体群とも，LD　1  ：14（20±1℃）の
条件下で得られた休眠蛹を蛹化後直ちに数個体ずつ腰高シ ャーレ （径 9cm ，高さ 7cm ）に入れ，全
暗条件で温度を20℃ に調節した恒温器内にお き，羽化までの 日数を調べ た．
結 果
モ ン シ ロチ ョ ウ非休眠蛹 は20±ユ℃ ・全暗の条件下で蛹化後 11．4±O．9日 （平均値±標準偏差，以下
同様）で羽化する （橋本，1993）．
今回調べ た沖縄個体群で は，LD　14；10，　LD 　13；11，　LD 　12：12，　LD 　11：ユ3 の各条件下で得 られた蛹は
％ 100 σ
D1
APAUSE
05
0
8 10 11 12 13 14
PHOTOPERIOD （ hr ）
Fig．1．　 The 　relatlonship 　between　larval　photoperlod　and 　percentage　of　diapausin　gpupae
　　 at　20±1℃ in　the　Okinawa （●）and 　Tokyo （○）populations 　of　P惚腐 rapae　c7ucivora ．
　　 Sample　size　for　each 　plot　is　between 　l5　and 　40．
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120 橋本　健一
−
Table　1．　 Pupal　periQd　of　diapausin　gindividua　lisn　the　Oki
　　 nawa 　and 　Tokyo　populations　of　P露万s　rapae 　cntcivora ，
　　 Larvae　were 　reared 　unde°r 　 LD10 ：14　hr　 at　20±1℃．
　　 Pupae　were 　kept　at　20±1C　under 　cont 呈nuous 　darkness
　　 condition 　after 　pupation．
Populations Range Mean ±S．D． No ，　pupae
（days｝ 　 （days） exa 皿 ined
OkinawaD 34−7264 49．5＊±12．1 2012
Tekyo2｝ −115 80．3＊±14，9
1）Progeny 　derive　dfronl　females　obtained 　in　Tokashiki　 L，
Okinawa Pref．

2｝Progeny　dertved　fronユafemale 　obtained 　in　Koganei ，　Tokyo
Pref．
＊Means 　are 　signi 丘cantly 　differen（tP ＜0，05　by　t−test）．
すべ て，20±1℃・全暗の 条件下で蛹化後 7−14 日以内に羽化したの で すべ て 非休眠蛹で ある と判断
，
された．しか し，LD　10：14の条件下で得られた蛹の 中に は蛹化後 14 日以上 を経て も羽化の兆候が
現れない ため休眠蛹 と判断されたものが含 まれ，休眠率は44．4％ であっ た （Fig．1）、
一方，東京個体群で は，20±ユ℃ ・LDl3 ；11の条件下で得 られた蛹 はすべ て非休眠蛹であっ たが，
LD　12：12では休眠率は 84．8％ で あり，　 LD 　1ユ；13以下ではすべ て 100．0％で あっ た．これ らの結果
か ら 今回の実験に用い た東京個体群の臨界日長は 12時間と 13時間の 間にあ り，グラ フか ら求め
，
た 50％休眠誘起の 臨界日長は約 12 時間20分と推定された （Fig．1）．
また，LD　lO：14 の光周条件下で得 られた休眠蛹の，20±1℃ ・全暗条件での休眠期間は，沖縄個体
群が 49．5±12．1 日， 東京個体群が 80．3±14．9 日で あり， 有意に沖縄個体群で短かっ た （Table　l），
考 察
”
モ ンシ ロ チ ョ ウの蛹休眠誘起の臨界囗長は，既に K 。n。 （1970）が東京個体群 （3539’N ）を用い
，
20℃ で約12時間 10分であるこ とを報告してお り，今回，著者が調べ た東京個体群で も約12時間
°
20分 （20±1C）とほぼ同様の 結果が得 られた （Fig．1）．また 　 Yata　8’畝 （1979）が報告した福岡個
’’ 一 ，
体群 （3325N ）では約 11時問 （20DC）と短かっ た． 方， 沖縄個体群で は LD 　10：14の 条件下で も
休眠率は 50％ に達せ ず，臨界日長は ユo時間以下になる と推定され た （Fig．1）．この よ うに，臨界
M長に緯度に応 じた変異があることはい くつ かの昆虫で知 られ，緯度が高い 地域の個体群の ほうが
臨界日長は長い （Danilevsky　et　al．，1970）．
’
Ichinos6＆ Negishi （1979＞は，クロ アゲハ の本土亜種 Papili　oproteno　rdemetnvts と八重山亜種 P
p．liufliuenのs光is周反応を比較し，　 P．　p．　demetri｛ts’の東京個体群 （約35“°41’’N）で は，臨界日長は
約 13時間47分で あるの に対 し，P．　p．」褫 加 η廊 の西表島個体群 （約2420N）で は臨界日長は約
12時間 27分 と短 くな り しか も 短 日条件下で も10 ％ の休眠率は得 られない こ とを報告した．
， ，
また シ ロ オビ アゲハ P．　Polyt　ePso！yteのs石垣島個体群の場合も臨界日長は約 12時間 13分で あり
， ，
ク ロ アゲハ 八重山亜種 と同様，短 日下で も 100％ の 休眠率は得 られない （lchinos6 ＆　Negishi
，
1979）．
今回，調べ たモ ン シ ロ チ ョ ウ沖縄個体群の場合は，LD　10：14 の条件下で も休眠率は 50％ に達しな
か っ たの で ， 前述の西表島産の ク ロ アゲハ や石垣島産の シ ロ オ ビアゲハ よ りさ らに休眠性は弱い と
考えられ る （Fig．1）．
次に，沖縄での野外の 日長条件をみ ると，沖縄県那覇市で の冬至 の 頃の 日の 出か ら日の入 りまで の
日長時間は約10 時間30分であ り 〔理科年表，1995），薄明 ・薄暮の時間を約 30分として加算する と
（Beck，1968），冬至の頃の明期は約 11時間となる，今回の実験では，　 LD　11：13 （20℃）の条件下で
の休眠率は o％ であっ たので （Fig．1），沖縄の野外の 日長条件で は休眠は誘起され ない と考えられ
一
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モ ンシロ チ ョ ウ沖縄個体群の光周反応 121
る．また 温度条件 も最寒月の 1 月で も平均気温は 約 16℃ で あ る （理科年表，1995），モ ン シ ロ
，
れチたョ 幼ウ沖虫縄期個の体発群育の限発界育温限度界が温約度8は．2eまC，だ蛹調期べ はら約れて11い．1℃な．い（松が沢，，香1川95県8），産東の京モ産ンのシモロ ンチショ ウロ でチ調ョ べウでら
は蛹の発育限界温度は約6，5℃ で あるこ と （橋本，1993）などか ら考 えると，冬季で も発育に必要な
温量 は得られる もの と推定される，
しか し，一般に，温度が 低下する と臨界 日長は長 くなる こ とが知 られてい るの で （Danilevsky，
1961），長田 ・伊藤 （1974）や東 （私信）が確認してい るように冬季にわずかなが ら休眠蛹が生 じたの
は温度条件に起因するとも考 えられ るが 今後の検討を待ちたい ，
，
次に，全暗 ・20℃ の条件下で の休眠期間を沖縄個体群 と東京個体群で比較する と前者で有意に短
かっ た 〔Table　1）．この ことか ら， 沖縄個体群で は仮 に休眠に入っ た として も比較的早 く休眠を終
了させ るこ とがで きると考えられ る．同様な傾向はクロ アゲハ の八重山亜種と本土亜種 との 間で も
知られ て お り 本土亜種の ほ うが休眠期間が長い （lchinose ＆ Iwasaki ，1979），休眠蛹が恒温下で 自
，
発的に 目覚め る までの 期間は休眠の 深さ を表わす指標 と考えて もよい とされて い るの で （石井，
1986），モ ンシロ チョ ウの沖縄個体群は浅い 休眠を持つ とい えよう，
これ らの休眠性の低下や浅い休眠とい っ た生活史特性の 獲得が，本種が沖縄県で定着し， 冬の 間も
発生を続けるこ とを可能に してい る と考えられ，モ ン シ ロ チョ ウの沖縄個体群の生活史は亜熱帯地
域での季節変化に適応したもの とい えよう，
最あ後るいに，は，モそンのシよロ チうなョ特ウ性沖を縄既個に体群もつの個も体つ群生が活侵史入特・性定が着，し沖た縄の県かへとのい侵う入問後題にが獲残得る．された もの か，
帰化昆虫であるア メ リカ シ v ヒ トリ 吻 勿漉 洳 cunea の侵入時の 個体群は 年2化で，蛹休眠誘
，
起の臨界日長は25℃ の条件下で約14時間30分で ある ことが報告されてい る 〔伊藤，1972），
しか し，日本の南部地域で は年 3化を可能にするだけの有効温量があ D，実際に，神戸，和歌山の
個体群 は年 3化で ある と同時 に，臨界 日長 も，侵入時の個体群 よ り短い こ とが報告されて い る
（Gomi ＆ Takeda ，1991）．　Gomi ＆ Takeda （1991）は，この ような臨界 日長の変化は，本種の地理的
適応が日本へ の侵入後 40年以上 を経る中で化性の変化 と結びつ い て形成されたか，形成され つ つ あ
るこ とを示唆する ものである と述べ てい る，
一 −
方，既に述べ たように，モ ン シロ チョ ウ沖縄個体群は侵入約 10年後の 1967年，1 2月の飼育観
察で はわずかの休眠蛹 しか生 じなか っ た （東， 私信）．また， 長田 ・伊藤 （1974）も12 月に蛹化 した
蛹で も大部分は非休眠であっ た こ とを報告 してい る．これ らの事実か ら， この 頃既に， 沖縄県の モ
ンシ ロ チョ ウは現在 と同様な発生経過を持っ てい た と推定される．
モ ン シ ロ チョ ウ沖縄個体群の生活史特性が どの ように して獲得された かにつ い て は 目下の ところ推
論も難しい が，宮崎市の ように 11月か ら翌年1 月にか けての期間で も成虫が み られ る地域 もある
，
（松沢 1958）．また，川床 （1986）は，鹿児島市で は年9化で蛹で越冬するの が普通で あるが，幼虫
で越冬する個体 もあるこ と，冬か ら春にか けて蛹化した蛹の うち，ll月上旬か ら 1月中旬頃までに
蛹化 した もの は休眠蛹 とな り， 2月下旬以降に蛹化 した もの は非休眠蛹 となっ たが，その間の 1月
下旬か ら 2月中旬まで に蛹化 した もの は休眠蛹と非休眠蛹が混在 して い た と報告して い る．これ ら
の ように，九州南部で は沖縄県 と同様に冬で も成虫や幼虫が み られ る ようで あるが 少な くとも鹿
，
児島市で は休眠蛹が形成される時期があ り （川床，1986），今後，これらの地域の個体群の光周反応
につ い て も検討を した上 で考察を進めて い きたい ．
謝 辞
稿を終えるにあた り，沖縄県渡嘉敷島で モ ン シ ロ チ ョ ウ雌成虫を採集し，快 く提供された東京都八
王子市立中山中学校鈴木斉教諭，また，沖縄県のモ ン シロ チ ョ ウに関して種々御教示い ただい た琉
球大学農学部教授東清二博士に深甚 なる謝意 を表する．さらに，実験を進める上で多大 な援助を与
ー
えられた東京学芸大学教育学部教授北野 日出男博士，東京都武蔵野市野外活動セ ンタ 須田孫七氏
，
千葉県立衛生短期大学生物学研究室飯島和子助手に厚くお礼申し上げる．
一
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122 橋本　健一
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Summary
The 　photoperiodic 　induction　of　diapause　was 　studied 　comparatively 　in　two 　pQpulations　of　Pガ召廊
吻 砌 crncivora 　Boisduval 　from　Tokashiki　I．，　Okinawa 　Pref．　and 　Koganei，　Tokyo ，　 Their　larvae
were 　reared 　in　differen　tphotoperiods 　ranging 　from　LD 　8：16hr　to　l4：10　hr　at　20± 1℃．　Their
photoperiodic 　curves 　of　diapause　incidence　were 　markedly 　differen　tfrom　one 　another ．　 In　the
former，　the　rate　of　diapaus　ewas 　44％ under 　LD 　10：14，　but　under 　photoperiods 　ranging 　from　LD
1ユ；13to　14；10，　they　a11　averted 　diapause．　On　the　other 　hand，　in　the　latte，r　the　rate 　of　diapause
was 　100％ under 　photoperiods　ranging 　from　LD　8：16　tQ！1：13，　arld 　84．8％under 　LD 　12：12，　 The
critical　photoperiod 　ir　lthe　Iatte，　rwas 　abQut 　12　hr　20　min ．
When 　diapausing　pupae 　were 　kept　under 　continuous 　darkness　conditions ，　adult 　emergence 　was
apParent 三y　accelerated 　jn　the　Okinawa 　population ，　ranging 　from　34　to　72　days　after 　pupation ，
Those　of　the　Tokyo 　population　ranged 　from　64　to　l15　days　after 　pupation，　 Thus　the　duration
of　the　pupal　diapaus　ein　the　Okinawa 　population 　was 　shorter 　than　in　the　Tokyo 　one ．
（Accepted　February　6，1996）
Publishe　dby　the　Lepidopterologic　SaQlciet　yof　Japan，
c／oOgata 　Building 2−17，　Imabashi　3−chome ，　Chuo−ku，　Osaka 541　Japan
， ，
一
NNI工I工-EElleoetcrotniroonic　 LLiibrbarryary 　Service