| 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 / 化学センサ / 植物の抵抗性 / 乾燥耐性 |
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| 研究実績の概要 |
昆虫－昆虫相互作用グループでは、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、2成分系性フェロモンを利用するガ類を対象に、成分の組成比と受容体発現細胞の比率に相関があることを示した。加えて、3-4成分系性フェロモンのガ類から、新規性フェロモン受容体を単離した。また、クロオオアリの敵・味方識別センサの３D立体構造をSBF-SEM像から構築した。新規のサブセルラー構造、即ち感覚突起上の瘤状構造において差分センシング効果を高める感覚突起相互の連絡がある可能性が浮上した。
昆虫/微生物－植物相互作用グループでは、超磁歪素子を用いた振動発生装置をマツ立木に設置し、振動によってマツノマダラカミキリの定着が阻害されること、ジャポニカイネに存在するBrome mosaic virus (BMV)抵抗性遺伝子を含む領域を約5万塩基対の領域に絞り込んだ。
極限環境生物グループでは、乾燥耐性に優れたネムリユスリカ由来の培養細胞(Pv11)の常温保存技術を確立した。さらにPv11の性状解析を進めながら、その特性（乾燥耐性関連因子）を利用・模様し、他の昆虫由来の培養細胞への乾燥耐性の付与実験についても進めている。
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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の提供につながりつつある。
昆虫－昆虫相互作用グループでは、2成分系のガ類の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至り、現在3-4成分系のガ類も対象に機構解明に着手した。アリの敵・味方識別センサ機能に影響を与える新規サブセルラー構造の発見があった。
昆虫/微生物－植物相互作用グループでは、野外において振動によるカミキリムシの行動制御効果を初めて実証した。イネのウイルス抵抗性遺伝子のポジショナルクローニングは予定通りに進み、6個の推定遺伝子を含む約5万塩基対の領域に絞り込めた。
極限環境生物グループでは、ネムリユスリカ培養細胞Pv11の常温保存技術を確立した。再水和直後の蘇生率が低いことや、高度な技術を要することなどの点で問題があったが、蘇生率については当初の数％から30％までに高めることができ、乾燥手順についてもより簡便な方法を構築した。より重要な乾燥耐性関連因子の解明の一環でネムリユスリカのゲノムの完全解読を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
昆虫－昆虫相互作用グループでは、フェロモンブレンド受容機構の数理モデルの構築に向けて、3-4成分系性フェロモンを利用するガ類を対象に性フェロモン受容体の同定および発現様式の調査を実施し、受容体によるフェロモンブレンドの受容機構の一般法則を明らかにする。アリの敵・味方センサの受容体遺伝子を受容神経ごとに機能的に同定、その発現様式を明らかにすることで、生物が持つ多重化学成分識別機構の解明を目指す。またこのセンサに代表される匂いの差分検出センサにおける受容神経間の相互連絡の意義を明らかにし、機能的原理を汎化する数理モデルを構築する方向へ研究を推進する。
昆虫/微生物－植物相互作用グループでは、樹木に効率的に振動を与え、マツノマダラカミキリの行動を効果的に制御するために、振動発生装置の改良をすすめるとともに、昆虫の振動受容器をモデルとした工学的研究への展開のために、振動受容器の細胞レベルの微細構造や物理的特性を明らかにする。イネのウイルス抵抗性に関わる6個の推定遺伝子から標的を決め、感受性のインディカイネに抵抗性を付与する遺伝子を形質転換イネの作出によって特定する。
極限環境生物グループでは、ネムリユスリカの持つ乾燥耐性関連遺伝子の重要候補を精査し鱗翅目昆虫由来の培養細胞(Sf9)に導入し乾燥耐性の付与を行う。
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