生物機能利用研究部門

昆虫相互作用ユニット

役割

従来の手法では対処できない新興害虫や侵入害虫の対策に向け、昆虫の生物相互作用に着目して研究を進める。視覚イメージや嗅覚情報コンプレックスに関わる物理的・化学的因子の同定と受容・応答メカニズム解明に基づく昆虫の行動制御技術の開発、ゲノム情報と分子系統学的解析に基づく分子モニタリング技術など新規技術を開発する。

主な研究テーマ

1. 新興害虫・侵入害虫に関わる生物相互作用の解明

昆虫の生物相互作用や環境適応において最も重要なのは視覚と嗅覚である。これらの感覚情報は視覚イメージや嗅覚情報コンプレックスとして統合され、昆虫の様々な行動を規定していると考えられる。本研究課題では、化学生態学および昆虫行動学の視点から、害虫を取り巻く生物相互作用を解析し、視覚イメージや嗅覚情報コンプレックスに作用する物理的・化学的因子の同定と行動学的応答反応の解明を図るとともに、ゲノム情報に基づく分子系統関係を明らかにする。

(タイトル)新興害虫・侵入害虫に対する研究戦略
(説明)様々な側面から害虫の生物相互作用を解析し防除技術の開発に役立てる

主な研究テーマ

2. 土着天敵に関わる生物相互作用の解明

薬剤抵抗性の発達が著しいアザミウマ等の防除技術として、ヒメハナカメムシなど土着天敵類が期待されている。本研究課題では、これら土着天敵類の配偶者探索あるいは雌雄間の性的対立回避の観点から、雌雄間の分散行動・定着行動を解析するとともに、波長選好性や同種間や寄主植物の化学的因子の同定と感覚応答反応の解明を図る。さらに農業生態系における防除効果を評価・検証するために、分子系統解析に基づく昆虫:昆虫間、昆虫:植物間の生物相互作用の解明を進める。

(タイトル)紫色光による天敵カメムシの誘引・定着技術
(説明) 土着天敵のヒメハナカメムシは紫色光に強く誘引される。その特性を利用して圃場にヒメハナカメムシを呼び込み、害虫のアザミウマの密度を低下させることができる。


メンバー

ユニット長 霜田政美(しもだまさみ) 応用昆虫学、行動遺伝学、神経行動学、時間生物学
主席研究員 村路雅彦(むらじまさひこ)応用昆虫学、DNA多型解析、分子分類・分子系統解析
主席研究員 谷合幹代子(たにあいきよこ)昆虫分子生物学
主席研究員 新川 徹(あらかわとおる)天敵生物学
上級研究員 神村 学(かみむらまなぶ) 昆虫生理学、昆虫発生学、昆虫分子生物学
上級研究員 前田太郎(まえだたろう) 行動生態学,天敵の行動制御,ミツバチの保全に関する研究
任期付研究員 上原拓也(うえはらたくや) 応用昆虫学、化学生態学、行動生態学、神経行動学

メンバーの主要成果 (プレスリリースした成果など)

  • 「天敵昆虫ナミヒメハナカメムシを誘引する紫色光の発見 」霜田政美・上原拓也・前田太郎(2016)農業生物資源研究所・昆虫科学研究領域・昆虫相互作用研究ユニット.技術開発

(原著論文) (過去5年以内に発表したもの)

  • Maeda T (2016) Effects of tracheal mite infestation on Japanese honey bee, Apis cerana japonica. Journal of Acarological Society Japan 25: 105-113
  • Maeda T, Fujiwara-Tsujii N, Yasui H, Matsuyama S (2016) Female sex pheromone in trails of the minute pirate bug, Orius minutus (L). Journal of Chemical Ecology 42: 433-443
  • Maeda T, Sakamoto Y (2016) Tracheal mites, Acarapis woodi, greatly increase overwinter mortality in colonies of the Japanese honeybee, Apis cerana japonica. Apidologie (in press)
  • Maeda T, Sakamoto Y (2016) Field application of menthol for Japanese honey bees, Apis cerana japonica (Hymenoptera: Apidae), to control tracheal mites, Acarapis woodi (Acari: Tarsonemidae). Experimental and Applied Acarology (in press)
  • Nakamura S, Ichiki R, Shimoda M, Morioka S (2016) Small-scale rearing of the black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae), in the laboratory: Low cost and year-round rearing. Applied Entomology and Zoology 51:161-166.
  • Ogino T, Uehara T, Muraji M, Yamaguchi T, Ichihashi T, Suzuki T, Kainoh Y, Shimoda M (2016) Violet LED light enhances the recruitment of a thrip predator in open fields. Scientific Reports (in press)
  • Sakamoto Y, Maeda T, Yoshiyama M, Pettis JS (2016) Differential susceptibility to the tracheal mite Acarapis woodi between Apis cerana and Apis mellifera. Apidologie (in press)
  • Tokushima Y, Uehara T, Yamaguchi T, Arikawa K, Kainoh Y, Shimoda M (2016) Broadband photoreceptors are involved in the violet light preference in the parasitoid fly Exorista Japonica. PLoS ONE (in press)
  • Uehara T, Kitahara H, Naka H, Matsuyama S, Ando T, Honda H (2016) Single-component Pheromone Consisting of Bombykal in a Diurnal Hawk Moth, Neogurelca himachala sangaica. Journal of Chemical Ecology 42: 517-522.
  • Honda H, Yamazaki R, Sumiuchi Y, Uehara T, Matsuyama S, Ando T, Naka H (2015) Hybrid Sex Pheromones of the Hibiscus Flower-bud borer, Rehimena surusalis. Journal of Chemical Ecology 41: 1043-1049.
  • Kubo-Irie M, Shimoda M, Sato A, Shida K, Yamaguchi T, Mohri H, Takeda K, Irie M (2015) Effect of nanoparticles injected into larvae on spermatogenesis in the pupal testis of the sweet potato hornworm, Agrius convolvuli (L.). Fundamental Toxicological Sciences 2(1): 1-8.
  • 前田太郎 (2015) 日本におけるミツバチのアカリンダニ寄生の現状. 日本ダニ学会誌24: 9-17
  • Maeda T, Kishimoto H, Wright LC, James DG (2015) Mixture of synthetic herbivore-induced plant volatiles attracts more Stethorus punctum picipes (Casey)(Coleoptera: Coccinellidae) than a single volatile. Journal of Insect Behavior 28: 126-137
  • 前田太郎, 坂本佳子, 岡部貴美子, 滝久智, 芳山三喜雄, 五箇公一, 木村澄 (2015) ミツバチに寄生するアカリンダニ ―分類,生態から対策まで-. 日本応用動物昆虫学会誌 59: 109-126
  • Matsumoto H, Ueno C, Nakamura Y, Kinjoh T, Ito Y, Shimura S, Noda H, Imanishi S, Mita K, Fujiwara H, Hiruma K, Shinoda T and Kamimura M (2015) Identification of two juvenile hormone inducible transcription factors from the silkworm, Bombyx more. Journal of Insect Physiology 80,31-41
  • 荻野拓海, 上原拓也, 山口照美, 野呂知加子, 前田太郎, 霜田政美 (2015) ナミヒメハナカメムシOrius sauteriの波長選好性. 日本応用動物昆虫学会誌 59: 10-13
  • Uehara T, Naka H, Matsuyama S, Ando T, Honda H (2015) Sex Pheromone of the Diurnal Hawk Moth, Hemaris affini. Journal of Chemical Ecology 41: 9-14.
  • 阿部成人・山口照美・中野昭雄・霜田政美(2014)赤外線アクトグラムで解析したギフアブラバチAphidius gifuensis Ashmeadの活動時刻分布. 日本応用動物昆虫学会誌 58(4): 329-331.
  • Kamimura M, Matsumoto H, Kiuchi M, Ito Y, Fujiwara H and Shined T (2014)Development of a cell-based assay for ecdysteroid quantification using an early ecdysteroid-inducible gene promoter. Applied Entomology and Zoology 49,443-452
  • Sugiyama K, Noda T, Maeda T, Hinomoto N (2014) Comparison of the host-handling behavior of Eretmocerus mundus on Bemisia tabaci B biotype, Q biotype and Trialeurodes vaporariorum. BioControl 58: 615-623
  • Taniai K, Hirayama C, Mita K, Asaoka K. (2014) Starvation-responsive glycine-rich protein gene in the silkworm Bombyx mori. J Comp Physiol B. 184(7):827-34.
  • 上原拓也, 山口照美, 小滝豊美, 霜田政美 (2014) オープンフィールド試験はチャバネアオカメムシPlautia stali(Scott)の走光性評価に有効である 日本応用動物昆虫学会誌 58(1): 36-38.
  • Watanabe M, Yukuhiro F, Maeda T, Miura K, Kageyama D (2014) Novel strain of Spiroplasma found in flower bugs of the genus Orius (Hemiptera: Anthocoridae): Transovarial transmission, coexistence with Wolbachia and varied population density. Microbial Ecology 67: 219-228
  • Arakawa et al. (2013)Venom production, venom gland cell fine structure and complementary DNA cloning of a cysteine-rich secretory venom protein of the parasitoid wasp Cotesia glomerata (L.) (Hymenoptera: Braconidae). Australian Journal of Entomology 52:387-392
  • Kawasaki H, Doi R, Ito K, Shimoda M, Ishida N (2013) The Circadian Binding of CLOCK Protein to the Promoter of C/ebpα Gene in Mouse Cells. PloS ONE 8 e58221
  • Shimoda M, Honda K (2013) Insect reactions to light and its applications to pest management. Applied Entomology and Zoology 48: 413-421.
  • Suetsugu Y, Futahashi R, Kanamori H, Kadono-Okuda K, Sasanuma S, Narukawa J, Ajimura M, Jouraku A, Namiki N, Shimomura M, Sezutsu H, Osanai-Futahashi M, Suzuki MG, Daimon T, Shinoda T, Taniai K, Asaoka K, Niwa R, Kawaoka S, Katsuma S, Tamura T, Noda H, Kasahara M, Sugano S, Suzuki Y, Fujiwara H, Kataoka H, Arunkumar KP, Tomar A, Nagaraju J, Goldsmith MR, Feng Q, Xia Q, Yamamoto K, Shimada T, Mita K. (2013) Large scale full-length cDNA sequencing reveals a unique genomic landscape in a lepidopteran model insect, Bombyx mori. G3 (Bethesda). 3(9):1481-92
  • Suzuki T, Shimoda M, Ito K, Hanai S, Aizawa H, Kato T, Kawasaki K, Yamaguchi T, Ryoo HD, Goto-Inoue N, Setou M, Tsuji S, Ishida N (2013) Expression of Human Gaucher Disease Gene GBA Generates Neurodevelopmental Defects and ER Stress in Drosophila Eye. PloS ONE 8 e69147.
  • Uehara T, Naka H, Matsuyama S, Vang LV, Ando T, Honda H (2013) Identification of Conjugated Pentadecadienals as Sex Pheromone Components of the Sphingid Moth, Dolbina tancrei. Journal of Chemical Ecology 39: 1441-1447.
  • Kamimura M, Saito H, Niwa R, Niimi T, Toyoda K, Ueno C, Kanamori Y, Shimura S, Kiuchi M (2012) Fungal ecdysteroid-22-oxidase: a new tool for manipulating ecdysteroid signaling and insect development. The Journal of Biological Chemistry 287,16488-16498
  • Maeda T, Ishiwari H (2012) Tiadinil, a plant activator of systemic acquired resistance, boosts the production of herbivore-induced plant volatiles that attract the predatory mite Neoseiulus womersleyi in the tea plant Camellia sinensis. Experimental and Applied Acarology 37: 67-82
  • Muraji M, Arakaki N, Tanizaki S (2012) Evolutionary relationship between two firefly species, Curtos costipennis and C. okinawanus (Coleoptera, Lampyridae) in the Ryukyu Islands of Japan revealed by the mitochondrial and nuclear DNA sequences. TheScientificWorldJOURNAL. doi:10.1100/2012/65313.
  • Uehara T, Naka H, Matsuyama S, Ando T, Honda H (2012) Identification and field evaluation of sex pheromones in two hawk moths, Deilephila elpenor lewisii and Theretra oldenlandiae oldenlandiae (Lepidoptera: Sphingidae). Applied Entomology and Zoology 47: 227-232.
  • Muraji M, Wakamura S, Yasui H, Arakaki N, Sadoyama Y, Ohno S, Matsuhira K (2011) Genetic variation of the white-spotted longicorn beetle Anoplophora spp. (Coleoptera: Cerambycidae) in Japan detected by mitochondrial DNA sequence. Applied Entomology and Zoology 46(3):363-373
  • Yoshizawa Y, Sato R, Tsuchihara K, Ozaki K, Mita K, Asaoka K, Taniai K. (2011) Ligand carrier protein genes expressed in larval chemosensory organs of Bombyx mori. Insect Biochem Mol Biol. 41(8):545-62.

(総説・解説)

  • 神村学(2016)昆虫類の成長・変態とホルモン.ホルモンから見た生命現象と進化シリーズII 発生・変態・リズム-時-(日本比較内分泌学編)、裳華房、pp. 10-25.
  • 前田太郎, 坂本佳子(2016)ニホンミツバチが危ない―アカリンダニの脅威― .ダニのはなし ―人間との関わり― 朝倉書店 島野智之・高久元 編 135-159pp.
  • 荻野拓海・上原拓也・山口照美・戒能洋一・霜田政美(2016)捕食性カメムシの波長選好性:発光ダイオードを利用した減農薬栽培技術の可能性について.農業電化 平成28年5月号 69(3):11-15.
  • 霜田政美(2016)生物の光応答反応を利用した害虫防除技術の開発.農業電化 69(4):9-15
  • 霜田政美(2016)"光防除" ? 光や色を利用した新しい害虫防除技術-. JATAFFジャーナル 4(7):3-5.
  • 徳嶋賀彰,上原拓也,山口照美,蟻川謙太郎,戒能洋一,霜田政美(2016)昆虫の光受容に基づく波長選好性のモデル化. JATAFFジャーナル 4(7):11-15.
  • 神村学(2015)チョウ目昆虫の幼虫休眠機構.蚕糸昆虫バイオテック84,127-133
  • 神村学(2014)ゲノム、トランスクリプトーム情報を使った新規害虫防除技術開発の展望. JATAFF ジャーナル2,10-14
  • 霜田政美(2014)昆虫の光に対する反応と害虫防除への利用.植物防疫 68: 594-598.
  • 霜田政美(2014)各種害虫の光反応とそれを利用した防除技術.19-21 光を利用した害虫防除のための手引き.中央農業研究センター編
  • 新川徹(2013)薬剤投与により昆虫の囲食膜を消失させる方法とその利用可能性.蚕糸・昆虫バイオテック 82:117-128
  • 岸本英成, 前田太郎, 北野峻伸(2013)ダニヒメテントウ属に関する最近の話題 ―日本国内で再発見されたハダニクロヒメテントウStethorus pusillus (Herbst) の識別法,および成虫の腸内容物の観察による食性調査―.植物防疫 67: 607-611
  • 村路雅彦(2013)天敵昆虫などの研究におけるマルチプレックスPCRの利用。植物防疫.67:22-25.
  • Kamimura M(2012)ENF peptides in insects. Hemolymph proteins and functional peptides: Recent advances in insects and other arthropods (Tufail M,Takeda M eds.),Bentham Science Publishers pp. 172-182.

(特許)

  • 霜田政美・上原拓也(2015)捕食性天敵の誘引又は定着技術 国内特許申請済み 出願番号: 2015-151523,PCT/JP2016/067326