2019 Fiscal Year Annual Research Report
Site of action of blue light in lethal effect on insects
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17K19254
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀 雅敏 東北大学, 農学研究科, 准教授 (70372307)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 昆虫 / 青色光 / 殺虫 / 青色LED / ショウジョウバエ / 作用部位 / 害虫防除 / 光防除 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエ幼虫における青色殺虫光の作用部位解明のため、幼虫の光受容器として重要な役割をしているBorwig organの関与を明らかにするための切除試験を試みたが、切除が困難で結果を得られなかった。
そこで、幼虫の全虫体、頭部、表皮、消化管をそれぞれスライドガラスに挟み、紫外可視分光光度計で吸収スペクトルを測定した。その結果、全虫体と頭部では、420 nmの波長が前後の波長に比べて特異的に吸収される傾向がみられた。幼虫のその他の部位については特異的な吸収波長はみられなかった。しかし、幼虫の殺虫に効果的な波長と吸収波長との間に明らかな関係性は認められなかった。卵でも同様に吸収スペクトルを測定したが、特異的な吸収波長はみられなかった。
成虫に関しては、突然変異系統間での青色光耐性の比較によって、青色光は複眼からではなく、表皮を透過して体内に吸収され、殺虫効果を発揮しているということが昨年度までの結果で推測された。そこで、成虫の腹部表皮の透過スペクトルをハイパースペクトルカメラを用いて解析し、突然変異系統間で比較した。その結果、成虫の青色光耐性と表皮の光透過率との間には高い負の相関があることが明らかになった。特に420、435、470 nmといった殺虫効果の高い波長で相関は非常に高くなることが示された。一方、殺虫効果がこれらの波長よりも低い405、450 nmでは相関もやや低くなり、殺虫効果がほとんどなかった490 nmでは相関は認められなかった。これらのことから、青色光は表皮を透過して体内の組織に吸収されることにより殺虫効果を発揮することが示唆された。
本課題により、青色光の殺虫効果は複眼ではなく表皮を通しての体内組織への傷害作用によるものであること、表皮による体内への青色光侵入阻害が青色光耐性に重要であることが初めて明らかとなり、殺虫メカニズムの重要な知見が得られた。
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