| 研究課題/領域番号 |
20K21305
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
高田 まゆら (馬場 まゆら / 高田まゆら) 中央大学, 理工学部, 教授 (10466807)
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| 研究分担者 |
樋口 洋平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00746844)
郭 威 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70745455)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 送粉共生系 / 花の発熱 / 画像解析 / 自動撮影 / 深層学習 / 物体識別 / 送粉生態系 / 画像処理 / 恒温植物 / 訪花昆虫 / 自動撮影カメラ / 花托 / 発熱メカニズム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハスは、花托と呼ばれる花の中心部分が発熱し、開花中約3日間 30度から37度の間に昼夜問わず維持される恒温性という機能を持つ。ハスの発熱・恒温性は訪花昆虫を花に誘引し送粉を促すためであると考えられているが、研究例は非常に限られておりその因果関係はよくわかっておらず、またその機能を維持する分子機構や遺伝的背景等も不明である。本研究では、多数のハス品種を対象に花托の発熱パターンを調べ、品種間での形態的及び遺伝的変異を利用することで、「発熱が訪花昆虫を誘引することで結実率を高める」という仮説の検証及び発熱・恒温性に関与する遺伝子の同定を行うことを目的としている。
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| 研究成果の概要 |
「ハス花の発熱が訪花昆虫を誘引し結実率を高める」という仮説を検証するために行った自動撮影カメラでのハス花の訪花昆虫の撮影を含む複数の野外実験・室内実験の結果、発熱器官である花托の一部切除による発熱の程度の低下は雄蕊の開葯率を低下させること及び訪花昆虫を減少させることが示唆され、また雄蕊の十分な開葯には30度以上という高い温度が必要であることがわかったことから、ハス花の発熱・恒温性は開花2日目早朝という適切なタイミングで雄蕊を開葯させ、訪花昆虫を誘引する役割を持つことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界でもごく稀な花の発熱・恒温性の機能および進化メカニズムについて、「ハスの発熱・恒温性は雄蕊の開葯を促進し、その結果訪花昆虫の誘引に寄与する」という新たな仮説を提唱し、それを実験的に検証するために必要な、野外でハスの発熱の程度を操作することに成功した。さらに、園芸学の手法・技術を活かした生態学的研究という新たな研究分野の開拓の一歩となった。
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