| 研究課題/領域番号 |
22K18928
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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27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪公立大学 |
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研究代表者 |
野村 俊之 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00285305)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 植物病原菌 / 農薬 / 食糧 / 農薬送達システム / キャリアナノ粒子 / 生分解性ポリマー / エクソソーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物病害の防除に用いられる農薬のうち、植物病原菌に到達する農薬は0.1%にも満たない。そこで本研究では、植物病原菌に選択的に送達可能な農薬封入キャリア粒子を用いた植物体外部からの植物病原菌の防除、遺伝物質を封入したキャリアナノ粒子を植物体内に導入して病害の原因となるたんぱく質の生成を阻害することで植物体内部からの植物病原菌の防除について検討することで、農業分野における農薬送達システムPDS技術の実現に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、農薬や遺伝物質を封入したキャリア粒子を合成し、植物病原菌の防除効果を検討した。その結果、siRNAを封入したエクソソームが植物細胞内に取り込まれ、サイレンシング効果によりGFP遺伝子の発現が抑制されることを明らかにした。また、RNAを封入した生分解性ポリマーPLGAナノ粒子では、未封入の場合と比べて1/10程度のRNA量で病害虫の防除効果が得られることも明らかにした。さらに、農薬原体を封入したPLGAナノ粒子では、植物病原菌に対して市販農薬と比較して90%減農薬できることを明らかにした。以上より、キャリア粒子を用いた農業分野における農薬送達システムの有用性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物病害の防除に用いられる農薬のうち、植物病原菌に到達する農薬は0.1%にも満たない。そのため、農薬を繰り返し散布しなければならず、環境汚染や人体への悪影響が危惧されている。この課題を解決するため、キャリア粒子を用いた農薬送達システムに着目した。化学農薬をキャリア粒子に封入すると、化学農薬の使用量を大幅に削減することができ、環境影響の低減に貢献することができる。また、遺伝物質をキャリア粒子に封入すると、RNA干渉により病害の原因となるたんぱく質の生成を阻害することができ、標的特異的で遺伝子組み換えフリーの理想的な農薬として期待できる。
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