基礎工学部は、「既存の工学分野を超えて新しいイノベイションを創出する」 生物のコミュニケーションツールの発見と探索

研究内容

植物の香り(匂い)は、植物が他の生物とコミュニケーションするために欠かせないものです。中でも、昆虫は植物にとって重要なパートナーであり、植物は香りを飛ばすことで遠くにいる昆虫とも広範囲にコミュニケーションすることができます。例えば、花の香りはチョウなどの花粉媒介昆虫を誘引したり、害虫に食害された葉から出る匂いは害虫の天敵である寄生蜂や捕食性昆虫を誘引する役割を担っています。

私たちは、植物の香りの複雑な機能を紐解くために、植物の香りの生産や食害防御機構に関わる有用遺伝子や生理活性物質を発掘し、植物と昆虫の環境適応、共進化、多様性の謎を紐解く研究に日々取り組んでいます。

1. 植物の香りを介した生物間相互作用ネットワークの解明とアグリバイオにおける応用

害虫に加害された植物から大気中に放出される香りやアロマ植物から放出される香りには、害虫の天敵を誘引する(三者間相互作用)、植物の全身に防御応答を誘導する(全身獲得性)、近くの未被害植物の防御応答を誘導する(植物間コミュニケーション)等の情報化学物質としての役割を果たします。我々は、これらの香りを介した生態系相互作用ネットワークの解明に挑戦しています。さらに、天敵誘引性が高い遺伝子組換え作物や優良品種・新品種の開発にも取り組んでいます。

2. 植物の会話「トーキング・ツリー」の神秘の解明

トーキングツリー

童話の世界では、森の木々には顔があり、流暢におしゃべりをする光景を誰もが見たり聞いたりしたことがあるかと思います。

植物の会話(コミュニケーション)は、テルペン類などの匂いが情報シグナルとして植物から発信され、周囲の植物がそれらのシグナルを受容することで成立します。私たちは、匂いを介した植物間コミュニケーションが植物にどのような利益をもたらすか、植物は匂いを受容することで如何に害虫に対する防御策を打ち立てることができるのか等といったことを明らかにしています。さらに、ミント等をコンパニオンプランツとして作物と混植することで病害虫を抑えたり成長を助けるシステムを開発しています。

3. 植物の防御応答システムの解明

植物の防御応答誘導メカニズム

植物が害虫を認識し、免疫応答システムを活性化させるメカニズムの解明を目指しています。特に、植物の防御応答を誘導する害虫唾液成分(エリシター)の「受容体タンパク質」や、唾液内で共生する細菌、シグナル伝達因子の同定を試みています。

研究室概況

教授1人、助教1人、研究員1人、大学院生11人、学部生7人の研究室で、植物、虫、マウス、培養細胞等の様々な生き物を扱った多様な研究をしています。


[卒研生コメント]
濵地 朝 東京理科大学事務職員(基礎工・生物2017修)

有村研究室ではアグリバイオの知識は勿論、仕事(研究)の進め方を学びました。学生時代は、先生や先輩と相談する中で仮説を立て、立証するための手法を調べて、行動に移すという流れを繰り返していました。これは現在の仕事の進め方に共通するものがあると、社会人になった今痛感しています。理系の研究室での経験をもとに大学運営の一助を担えるよう、これからも邁進してまいります。

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