| 研究領域 | 生物多様性を規範とする革新的材料技術 |
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| 研究課題/領域番号 |
24120006
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
森 直樹 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30293913)
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| 研究分担者 |
奥本 裕 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90152438)
三瀬 和之 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90209776)
高梨 琢磨 独立行政法人森林総合研究所, その他部局等, 研究員 (60399376)
光野 秀文 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (60511855)
尾崎 まみこ 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00314302)
岩佐 達郎 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00133926)
中村 整 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50217858)
奥田 隆 独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (60414893)
齋藤 正男 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70302239)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | 昆虫科学 / 昆虫模倣 / 害虫管理 / フェロモン / 化学センサ / 乾燥耐性 / 病害虫耐性 |
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| 研究概要 |
昆虫-昆虫相互作用グループでは，ガ類性フェロモンブレンド受容機構の解明とその数理モデルの構築を目指し，10種類のガ類から性フェロモン受容体候補遺伝子を単離した．そのうち2種類の性フェロモン受容体を同定し，受容体発現細胞の割合がフェロモンブレンド組成比とほぼ一致することを示した．クロオオアリの「敵・味方識別センサ」を規範とした研究では，匂いを構成する多重化学成分に対応する受容神経グループを擁するセンサユニットの構造・機能解明として，3DSEMを用いて規範センサのサブセルラー構造の全貌を立体視できるデータ獲得に成功しつつあるとともに，サブセルラー要素の機能的再構築へ向け次世代シークエンサーを用いて要素となる蛋白質（受容体蛋白質と受容器周辺蛋白質）の網羅的同定を行い，受容器周辺蛋白質については機能的な解析と機能改変に成功した．また，振動を用いた行動制御技術の開発のために，ラミーカミキリの行動反応をひきおこす振動を特定した．また，マツノマダラカミキリにおける肢の剛毛の形態観察をおこない，接着力を測定した．
昆虫/ウイルス-植物相互作用グループでは，ガ類幼虫の食害によりダイズに誘導される成分として数種のイソフラボンを同定した．昆虫の食害によりダイズでイソフラボン類が誘導される報告は初めてである．また，Brome mosaic virus (BMV)に対する抵抗性遺伝子がジャポニカイネに存在し，一細胞におけるウイルス複製に影響していることを明らかにした．BMVの種々の系統がイネに異なる感染性を示すことを発見し，その差異に基づき，宿主特異的な細胞間移行に関与するウイルス因子（2aタンパク質）を同定した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
生物の機能解析が，工学分野への新たなアイディア提供に結びつきつつある．
特に，昆虫-昆虫相互作用グループでは，ガ類性フェロモン受容体によるフェロモンブレンド受容機構のモデルを示唆するにまで至った．このモデルがガスの複数成分検出器の開発に結びつく可能性がある．また，生体センサの基盤となる分子，細胞，サブセルラーレベルのデータをそろえて機能解明も進めている．マツノマダラカミキリ以外の種でも，振動による行動制御効果を示せた．
昆虫/ウイルス-植物相互作用グループでは，チョウ目幼虫の食害によって誘導される植物の反応が，幼虫の唾液処理でも起こることを確認した．唾液中のエリシター成分の同定が注目される．BMVウイルス抵抗性イネ遺伝子のポジショナルクローニング用に予定していた組み換えイネ材料が想定外の原因によって入手できず，標的遺伝子の絞り込みが遅れている．しかし，BMVの2aタンパク質の生物活性を保持するような挿入タグ配列の検討が完了し，今後のプロテオミクス解析の基盤が整っており，予定通りの進展状況である．
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| 今後の研究の推進方策 |
複数種のガ類を対象に性フェロモン受容体の同定，及び受容体によるフェロモンブレンド受容機構の一般化を進め，その数理モデルの構築を目指す．また，生物が従来の人工センシングとは全く違った方法論を採用していることを積極的にアピールし，それを模したセンサを試作するとともに，多重化学成分混合様式の差分を検出する情報処理メカニズムを数理モデル化する研究をあわせて展開する予定である．超磁歪素振子を用いた振動発生装置による行動制御効果を，野外防除モデル試験により実証する．
昆虫/ウイルス-植物相互作用グループでは，幼虫の唾液中のエリシター成分の同定を目指す．また，幼虫エリシター処理したダイズの反応性をダイスの種々の品種で調べ，反応性と害虫に対する抵抗性の相関を調べる．また，BMVに対する抵抗性遺伝子の単離を引き続きポジショナルクローニングよって進める．候補遺伝子を含む領域が狭まった後にインディカイネのゲノミッククローンの塩基配列を決定し，ジャポニカイネの該当領域との比較解析を行う．
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