京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

■背景
■昆虫の摂食行動は、日齢、時刻、満腹レベル、栄養要求など生理状態の影響を受けますがその調節メカニズムの全容は明らかではありません。
■キイロショウジョウバエの突然変異TW1系統を飢餓状態に置くと、ショ糖に対する感度が100倍以上鋭敏になります。

■目的
■ショウジョウバエ体内の糖組成を明らかにし、飢餓状態における糖代謝の変化、およびその摂食感度に対する影響を明らかします。
■低濃度のショ糖を摂取する生理的意義を理解します。

■内容
■様々な濃度のショ糖溶液を与え、TW1と野生型(Mel6)個体の生存率を比較しました（図2)。水のみ、あるいは高濃度のショ糖を与えたとき両者には差があ　りませんが、10mMショ糖ではTW1の方が2倍以上長生きしました。TW1は低濃度のショ糖を摂取しエネルギー源として利用できます。 　　
■ショウジョウバエ体内の糖分子をHPLCにより検出し、組成を調査しました(図3)。羽化後の個体に高濃度のショ糖を与えると、TW1では直後にトレハロース量が増加しました。通常摂食では、TW1と野生型とも組成に大きな違いはありませんが、トレハロース濃度はTW1の方が高かった。
絶食下では、両者ともトレハロースは24時間後には微量となりました。グルコース量は野生型では比較的安定に保たれましたが、TW1では大きく増減し48時間でほぼ消失しました。 　
■TW1では、グルコースやトレハロースの濃度の恒常性になんらかの異常がある可能性が示唆されました。

■研究の概要

　スマート農業、あるいは精密農業と呼ばれるものが注目を集めています。農場において、気温・湿度・照度・日照時間・土壌温度・土壌含水量・pHなど環境諸量の測定データ、灌水・施肥・剪定・農薬散布などの農作業内容の記録、作物の糖度・酸度・その他栄養素の測定データを集め、それらの解析等によって熟練者の栽培ノウハウを暗黙知から形式知に変えて栽培管理を行い、収量・品質の向上及び環境負荷低減を総合的に達成しようとするものです。
　集積したデータを解析すること、その活用法、および農業従事者にわかりやすい形で提示することなどについては多くの方が取り組んでいます。圃場情報獲得のためには、比較的小さな区画毎に設置した多数のセンサーからの計測データを逐次集め、ビッグデータとして扱わなければならないほどの多量のデータを分析しなければなりません。計測機能と無線機能をもったセンサノードはネットワークに接続されますが、ワイヤレスネットワーク設計のためには、電波伝搬特性、特に電力損失を知ることが重要です。ビルが建ち並ぶ市街地においては古くより調査・解析され、LTE、4Gなど移動通信網の設計に使用されてきました。しかし農場における電波伝搬については十分な資料があるとはいえず、実際に無線センサノードを設置する際に、その配置や送信電力の設計ができない状況です。作物(植物)が電波伝搬を妨げる環境における無線通信システム構築のために、その環境に特化した電波伝搬特性の調査・解析が必要です。