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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

研究課題

研究課題/領域番号 26292033
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 植物保護科学
研究機関国立研究開発法人 森林総合研究所

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 採択 (2015年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード生理学 / 昆虫 / 接着 / 振動 / 行動反応 / 振動受容器 / 感覚細胞 / 剛毛
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Moth hearing and sound communication2015

    • 著者名/発表者名
      Nakano,R., Takanashi,T., Surlykke, A.
    • 雑誌名

      J Comp Physiol A

      巻: 201 号: 1 ページ: 111-121

    • DOI

      10.1007/s00359-014-0945-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 材料系バイオミメティクス研究の動向と今後の展開2015

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      PEN(Public Engagement with Nano-based emerging technologies)

      巻: 5 ページ: 78-82

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Substrate-Borne Vibrations Induce Behavioral Responses in the Leaf-Dwelling Cerambycid, Paraglenea fortunei2014

    • 著者名/発表者名
      R. Tsubaki, N. Hosoda, H. Kitajima, T. Takanashi
    • 雑誌名

      ZOOLOGICAL SCIENCE

      巻: 31 号: 12 ページ: 789-794

    • DOI

      10.2108/zs140029

    • NAID

      40020321633

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microscopic analysis of mechanosensory system monitoring the dynamic claw actions in the tenebrionid beetle Zophobas atratus2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, T., Toh, Y., Ohkubo K., Nishino H.
    • 雑誌名

      Zoomorphology

      巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 273-284

    • DOI

      10.1007/s00435-014-0225-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 昆虫と植物の攻防に学ぶ接合技術2014

    • 著者名/発表者名
      細田奈麻絵
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 78 ページ: 364-366

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生息環境に適応したカミキリムシ類の振動反応性2014

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨、椿玲未、北島博、細田奈麻絵
    • 雑誌名

      日本音響学会聴覚研究会資料

      巻: 44 ページ: 195-196

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The effect of surface free energy of the substrate on traction force by the longicorn beetle2015

    • 著者名/発表者名
      Mari Nakamoto, Takuma Takanashi, Tadatomo Suga, Naoe Hosoda
    • 学会等名
      2015 Annual Meeting - Adhesion society
    • 発表場所
      Savannah, USA
    • 年月日
      2015-02-22 – 2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reversible interconnection - Development of biomimetic joining technologies2014

    • 著者名/発表者名
      N. Hosoda
    • 学会等名
      NTU-NIMS (SMART Center) Workshop
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(つくば市)
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Substrate vibrations mediate startle behavior via femoral chordotonal organ in a cerambycid beetle2014

    • 著者名/発表者名
      Takuma Takanashi, Midori Fukaya, Hiroshi Nishino
    • 学会等名
      International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Insights into longhorn beetle attachment2014

    • 著者名/発表者名
      D. Voigt, T.Takanashi, K. Tsuchihara, K. Yazaki, K. Kuroda, R. Tsubaki, N. Hosoda
    • 学会等名
      2nd International conference on biological and biomimetic adhesives
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2014-05-06 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨、西野浩史
    • 総ページ数
      702
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      細田奈麻絵
    • 総ページ数
      702
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-07-29  

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