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カミキリムシにおける基質付着の制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 26292033
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Plant protection science
Research InstitutionForestry and Forest Products Research Institute

Principal Investigator

高梨 琢磨  国立研究開発法人 森林総合研究所, その他部局等, 研究員 (60399376)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小池 卓二  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10282097)
細田 奈麻絵  独立行政法人物質・材料研究機構, ハイブリッド材料ユニット, グループリーダー (50280954)
西野 浩史  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Adopted (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords生理学 / 昆虫 / 接着 / 振動 / 行動反応 / 振動受容器 / 感覚細胞 / 剛毛
Outline of Annual Research Achievements

昆虫は肢先端に植物などの複雑な基質面に付着できる剛毛を持つ。また、基質を伝わる振動を肢に内在する振動受容器で感知する。本研究では、行動・生理学的実験と付着試験、振動・数理解析から、カミキリムシの基質付着の制御機構を統合的に解明する。そして、付着制御機構を害虫防除技術に応用することを目指す。
1) 付着機能と体表構造の解析 マツノマダラカミキリとラミーカミキリを用いて、肢先端の密生した剛毛の微細構造を走査型電子顕微鏡により観察した。並行して、接着性剛毛の接着試験を行い、特に被着基板表面の化学的性質と接着性の関係を調査した。その結果、基板表面の表面自由エネルギーの内、分散性成分に影響を受けていることが分かった。
2) 振動に対する行動反応性の解析 特定周波数において、持続時間と振幅の振動特性を変化させた合成振動を作成する。これらの合成振動に対するマツノマダラカミキリの行動の反応率より、持続時間と振幅の差異による効果を比較、振動に対する行動反応性を明らかにした。
3) 振動受容器の構造と生理応答性の解析 マツノマダラカミキリを用いて、弦音器官中の感覚細胞を蛍光色素等により染色し、共焦点顕微鏡によって感覚細胞の形態を観察した。感覚細胞に付着する弦などの微細構造や感覚細胞周辺の構造もあわせて解析した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Moth hearing and sound communication2015

    • Author(s)
      Nakano,R., Takanashi,T., Surlykke, A.
    • Journal Title

      J Comp Physiol A

      Volume: 201 Issue: 1 Pages: 111-121

    • DOI

      10.1007/s00359-014-0945-8

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 材料系バイオミメティクス研究の動向と今後の展開2015

    • Author(s)
      細田奈麻絵, 井須紀文, 魚津吉弘, 佐野健三, 高梨琢磨, 椿玲未, ノエマン ピーター ライオシュ, 平坂雅男, 平井悠司, 不動寺浩, 穂積篤, 森直樹
    • Journal Title

      PEN(Public Engagement with Nano-based emerging technologies)

      Volume: 5 Pages: 78-82

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Substrate-Borne Vibrations Induce Behavioral Responses in the Leaf-Dwelling Cerambycid, Paraglenea fortunei2014

    • Author(s)
      R. Tsubaki, N. Hosoda, H. Kitajima, T. Takanashi
    • Journal Title

      ZOOLOGICAL SCIENCE

      Volume: 31 Issue: 12 Pages: 789-794

    • DOI

      10.2108/zs140029

    • NAID

      40020321633

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microscopic analysis of mechanosensory system monitoring the dynamic claw actions in the tenebrionid beetle Zophobas atratus2014

    • Author(s)
      Ichikawa, T., Toh, Y., Ohkubo K., Nishino H.
    • Journal Title

      Zoomorphology

      Volume: (印刷中) Issue: 3 Pages: 273-284

    • DOI

      10.1007/s00435-014-0225-8

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 昆虫と植物の攻防に学ぶ接合技術2014

    • Author(s)
      細田奈麻絵
    • Journal Title

      化学工学

      Volume: 78 Pages: 364-366

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生息環境に適応したカミキリムシ類の振動反応性2014

    • Author(s)
      高梨琢磨、椿玲未、北島博、細田奈麻絵
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料

      Volume: 44 Pages: 195-196

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The effect of surface free energy of the substrate on traction force by the longicorn beetle2015

    • Author(s)
      Mari Nakamoto, Takuma Takanashi, Tadatomo Suga, Naoe Hosoda
    • Organizer
      2015 Annual Meeting - Adhesion society
    • Place of Presentation
      Savannah, USA
    • Year and Date
      2015-02-22 – 2015-02-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫における振動情報の機能解明と害虫防除への応用2014

    • Author(s)
      高梨琢磨
    • Organizer
      第3回生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくりシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • Year and Date
      2014-12-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reversible interconnection - Development of biomimetic joining technologies2014

    • Author(s)
      N. Hosoda
    • Organizer
      NTU-NIMS (SMART Center) Workshop
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構(つくば市)
    • Year and Date
      2014-08-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Substrate vibrations mediate startle behavior via femoral chordotonal organ in a cerambycid beetle2014

    • Author(s)
      Takuma Takanashi, Midori Fukaya, Hiroshi Nishino
    • Organizer
      International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Insights into longhorn beetle attachment2014

    • Author(s)
      D. Voigt, T.Takanashi, K. Tsuchihara, K. Yazaki, K. Kuroda, R. Tsubaki, N. Hosoda
    • Organizer
      2nd International conference on biological and biomimetic adhesives
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-05-06 – 2014-05-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 生物模倣技術と新材料・新製品開発への応用(昆虫の振動情報と受容器に学ぶ)2014

    • Author(s)
      高梨琢磨、西野浩史
    • Total Pages
      702
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 生物模倣技術と新材料・新製品開発への応用(生物、自然界における接着・非着と接合技術)2014

    • Author(s)
      細田奈麻絵
    • Total Pages
      702
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2019-07-29  

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