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2015 年度 実績報告書

短波長可視光の殺虫メカニズムの解明と害虫防除への応用に向けた基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25660261
研究機関東北大学

研究代表者

堀 雅敏  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70372307)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード短波長 / 可視光 / 青色光 / 殺虫 / 致死 / 照射 / 害虫防除 / 成育阻害
研究実績の概要

キイロショウジョウバエに対する短波長可視光(青色光)の殺虫効果では、成虫に対する効果的波長、有効光強度を調査した。その結果、465nmが最も効果が高く、次いで417、439nmの効果が高いことが分かった。455nmの効果は前後の波長に比べて著しく低かった。465、439nmの効果が高く、455nmの効果が低いという結果は、蛹に対する結果と類似していた。昨年度の成果で、幼虫と蛹では効果的波長が異なることが明らかになっていたので、蛹について、さらに発育ステージによる効果的波長の変化を調査した。その結果、蛹化初期の発育ステージ(P2期~P4期)ですでに、効果的波長が成虫と類似することが明らかになった。
チカイエカについては、成虫に対する417nm光の殺虫効果を調査した。その結果、雌雄ともに417nm光の照射により成虫寿命が大きく短縮した。雄では無照射の3分の1程度、雌では4分の1程度の寿命となった。このことから、チカイエカにおいても、卵、蛹、成虫で青色光が殺虫効果をもつことが明らかになった。
キイロショウジョウバエ蛹を用いて、照射強度・照射時間と殺虫効果の関係を調査した結果、殺虫効果を得るには、照射強度と照射時間がともにある一定以上であることが必要なことが分かった。また、間断照射の場合は連続照射と総照射時間が同じでも、一定以上の光強度がないと効果が著しく低くなることも分かった。
ショウジョウバエ囲蛹殻の光透過スペクトルと効果的波長との間には特に関係性がないことも明らかになった。すなわち、種特異的な効果的波長は、光が表皮を透過した後の吸収に起因するものと考えられた。また、ショウジョウバエ蛹の解剖学的調査により、照射を受けた蛹が受ける損傷は部位や組織により異なることも明らかになった。
研究期間全体を通じ、青色光殺虫について、実用化を目指す上で必要な多くの基礎的知見を得ることができた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 青色光に見いだされた殺虫効果-新たな害虫防除技術の可能性-2015

    • 著者名/発表者名
      堀雅敏
    • 雑誌名

      植物防疫

      巻: 69 ページ: 422-427

  • [雑誌論文] 青色光の殺虫効果2015

    • 著者名/発表者名
      堀雅敏
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: 30 ページ: 55-58

  • [学会発表] Lethal effects of short-wavelength visible light on insects2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shibuya, Mitsunari Sato, Yoshino Saito, Shun Onodera, Masatoshi Hori
    • 学会等名
      2016 XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando Orange County Convention Center (Orlando, USA)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Blue light injures insect cells and kills insect organisms2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Onodera, Kazuki Shibuya, Kei Suzuki, Hisashi Aso, Masatoshi Hori
    • 学会等名
      2016 XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando Orange County Convention Center (Orlando, USA)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 青色光の昆虫に対する致死効果2016

    • 著者名/発表者名
      堀雅敏
    • 学会等名
      照明学会創立100周年記念 平成28年度照明学会全国大会
    • 発表場所
      日本大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-08-31 – 2016-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] チカイエカに対する青色光の殺虫効果2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤佳乃・渋谷和樹・堀雅敏
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] Lethal effect of blue light on Drosophila melanogaster and its mechanism2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shibuya, Masatoshi Hori
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] 青色光は細胞レベルで虫を殺すのか?2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺駿・渋谷和樹・鈴木京・麻生久・堀雅敏
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] キイロショウジョウバエの成育に伴う青色光殺虫効果の変化2015

    • 著者名/発表者名
      渋谷和樹・小野寺駿・佐藤光成・堀雅敏
    • 学会等名
      日本昆虫学会第75回大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-19 – 2015-09-21
  • [学会発表] 青色光殺虫効果の成育ステージによる違い2015

    • 著者名/発表者名
      渋谷和樹・小野寺駿・佐藤光成・堀雅敏
    • 学会等名
      平成27年度照明学会全国大会
    • 発表場所
      福井大学(福井県福井市)
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-29
  • [学会発表] 青色光照射がキイロショウジョウバエ蛹の発育過程に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      渋谷和樹・堀雅敏
    • 学会等名
      日本昆虫学会東北支部第62回大会
    • 発表場所
      レイクサイドホテルみなとや(福島県猪苗代町)
    • 年月日
      2015-07-25 – 2015-07-26
  • [学会発表] 殺虫効果を示す青色光の有効波長は同種昆虫の各成育段階によって異なる2015

    • 著者名/発表者名
      小野寺駿・渋谷和樹・堀雅敏
    • 学会等名
      日本昆虫学会東北支部第62回大会
    • 発表場所
      レイクサイドホテルみなとや(福島県猪苗代町)
    • 年月日
      2015-07-25 – 2015-07-26
  • [学会発表] チカイエカおよびヒラタコクヌストモドキに対する青色光殺虫効果2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤佳乃・渋谷和樹・堀 雅敏
    • 学会等名
      第36回都市有害生物管理学会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-05
  • [学会発表] キイロショウジバエ各成育ステージにおける青色光殺虫効果の調査2015

    • 著者名/発表者名
      渋谷和樹・小野寺駿・佐藤光成・堀雅敏
    • 学会等名
      第36回都市有害生物管理学会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-05

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公開日: 2017-01-06  

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