2021 Fiscal Year Annual Research Report
Application of biomimetics to plant protection in agroecosystems
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18KT0042
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森 直樹 京都大学, 農学研究科, 教授 (30293913)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高梨 琢磨 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60399376)
光野 秀文 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (60511855)
針山 孝彦 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特命研究教授 (30165039)
平井 悠司 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (30598272)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオミメティクス / ナノスーツ / 振動 / フェロモン受容体 / beta-tyrosine |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、バイオミメティクスの観点を導入した新規な側物保護法の確立であり、平成30年度（2018年度）から4年間で計画されている。令和3年度（2021年度）の主な成果は以下の通りである。
１）申請者の一人が開発したNanoSuit法では、生物を生きたままで電子顕微鏡観察を行う事ができる。この方法では、形態の微細構造の変化はほとんどない。この手法を用い、ホソカ幼虫の体表表面にあるクラウン構造を明らかにした。これにより、幼虫が水面の水中側に留まることができるメカニズムを解明した。本研究は昆虫が持つ機能のバイオミメティクス的解明である。２）前年度に引き続き、栽培施設におけるトマトの害虫コナジラミ類に対する振動の防除効果を示し、特許を取得した。また、樹木におけるカミキリムシの振動による行動制御効果を示し、さらに振動センサを用いてカミキムシが発する微弱な振動から、行動のモニタリングを行った。３）スズメガ類から、カイコガのボンビカール受容体と類似性の高い受容体を見いだした。配列解析の結果、性フェロモン受容体には一般臭の嗅覚受容体とは異なる複数のモチーフを持つことを明らかにした。また、性フェロモン受容体の応答測定から、性フェロモンの幾何異性体成分が受容体応答を低下させる可能性を示した。４）申請者の一人が植物から初めて同定した非タンパク性アミノ酸beta-tyrosineが、イネにおいて成熟葉で生合成された後に師管を通して心葉に運ばれ、蓄積することを見出した。イネにおけるbeta-tyrosineの生理学的役割解明が進んでいる。５）植食者の食害を受けたリンゴ幼果にトリテルペン3種が誘導されることを認めた。そのうちの一つは、リンゴコカクモンハマキの摂食を阻害した。
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