コネチカット農業試験場

コネチカット農業試験場
米国国家歴史登録財
米国国定歴史建造物
米国歴史地区 寄与資産
ジョンソン・ホースフォール研究所は、ニューヘイブンの主要研究所にあります。
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位置	123 ハンティントン ストリート、ニューヘブン、コネチカット州
座標	北緯41°19′50.64″ 西経72°55′10.43″ / 北緯41.3307333° 西経72.9195639° / 41.3307333; -72.9195639
エリア	6.25エーカー（2.53ヘクタール）
構築済み	1882
の一部	プロスペクト ヒル歴史地区(ID79002670)
NRHP参照 番号	66000805
重要な日付
NRHPに追加されました	1966年10月15日[1]
指定NHL	1964年7月19日[2]
指定CP	1979年11月2日

コネチカット農業試験場（CAES）は、コネチカット州政府の農業試験場であり、農業および関連分野における科学研究と広報活動を行う州政府の機関である。1875年に設立された米国最古の州立試験場である。その公式の使命は、「コネチカット州民と国家の利益のために、研究を通じて科学的知識の開発、推進、普及、農業生産性と環境品質の向上、植物の保護、人間の健康と福祉の向上を図ること」である。^{[3]この試験場は、}ニューヘイブンにメインの研究キャンパス、ハムデンに研究農場、ウィンザーにサテライト研究施設と農場、グリズウォルドに研究農場を運営している。^[4]ストーズ農業試験場は、1887年に設立された独立した農業研究機関であり、コネチカット大学の一部であり、州と連邦政府の資金も受け取っている。^[5]

ニューヘイブンのプロスペクトヒル地区にある試験場の主要施設は、1882年に最初の州立農業試験場の恒久的な拠点となったときに遡ります。^[2]この試験場は1875年にウェズリアン大学 に設立され、 ^{[6] 1877年に}シェフィールド科学学校と提携したためイェール大学に移転しました。^[7]

1882年までに、この基地はより広いスペースを必要とし、シェフィールドはそのスペースを取り戻す必要があった。州議会から25,000ドルの予算を投じて、プロスペクトヒルの頂上にある5エーカー（20,000平方メートル^）の土地が購入され、建物が建てられた。建物には、1882年から1883年に建てられ、州の農業試験場の中で最も古い建物であると考えられているオズボーン図書館や、広く張り出した軒を支える大きな支柱が目立つジョンソン研究所などがある。^[8]この基地は、国内初の州立農業試験場としての重要性が認められ、1964年に国定歴史建造物に指定された。 ^{[2] [8]}

コネチカット農業試験場はその歴史の大部分において、1887年にコネチカット大学ストーズ校に設立されたストーズ農業試験場と緊密に連携してきた。^[9]

ニューヘイブンのメインキャンパスには現在、分析化学、生化学・遺伝学、昆虫学、環境科学、林業・園芸学、植物病理学・生態学の6つの学部が活動しています。^[10]

研究所の創設部門である分析化学は、1875年に肥料、後に種子、動物飼料、人間の食べ物、薬物、農薬の検査から業務を開始しました。この業務は今日まで続いており、食品安全と環境モニタリングの2つのカテゴリに分かれています。^[11]この部門は、州および連邦政府機関と協力して、コネチカット州で販売される食品の農薬と毒素のスクリーニングを改善しています。また、玩具やその他の消費者製品に含まれる環境汚染物質や毒素を非常に低濃度で検査する機能も備えています。土壌の重金属検査も行っており、環境中の有機汚染物質の循環を調査しており、特にファイトレメディエーションの問題に重点を置いています。ナノ粒子が農作物に与える影響と食物連鎖の潜在的な汚染に関する追加調査も行われています。また、生化学および遺伝学、およびバレー研究所の同僚と共同で、コネチカット州でのバイオディーゼル生産に最適な種子作物を調査する作業も行われています。^[12] 最近、同省は米国食品医薬品局と協力して、メキシコ湾産の魚介類にディープウォーター・ホライズン原油流出事故による化学副産物が含まれていないか検査している。^[13]

1888年、トーマス・B・オズボーン氏とサミュエル・W・ジョンソン氏が植物タンパク質の研究に任命され、この研究所で生化学の研究が始まりました。今日、この部門は主に植物遺伝学に焦点を当てており、作物の品種を改良するために有益な植物遺伝子を特定してクローン化しています。^[14]最近の研究には、アブラナ科（Brassicaceae ）の植物から植物が根を線虫から守ることができる遺伝子をクローン化することによる土壌伝染性害虫の防除があります。植物の葉の光合成能力の遺伝的基礎を解明する研究も行われています（10）。^{[13]さらに、この部門はアメリカ腐蛆病（AFB）の早期検出テストを開発して}ミツバチのコロニーを保護し、原因細菌を制御するためのプロトコルを確立しています。^[12] この部門は2015年から他の部門と統合されました。

同局は、ライム病とコネチカット州におけるその媒介動物である黒脚マダニ（Ixodes scapularis）に関する先駆的な研究を継続しており、菌類Metarhizium anisopliaeを用いたダニの生物学的防除、そしてヒト、野生動物、家畜におけるダニ媒介性疾患の新しい検査法を​​開発している。毎年、州中から何千匹ものダニが病原体の検査のために送られてくる。^[15]同局はまた、侵入種のアジアヒラタカミキリやアオトギリソウなどの外来昆虫の生物学と防除に関する研究を行っており、樹木選択と交尾行動の化学的性質に注目している。^[12]昆虫学部門は、総合的病害虫管理（IPM）の取り組みによりコネチカット州の農業生産を支援し、農薬使用量の削減に貢献している。^[16]

実験ステーションは1909年以来、蚊と蚊が媒介する病気について研究を行ってきました。この研究は今日、環境科学部（旧称「土壌と水」）で行われています。コネチカット州全域から蚊が集められ、ウエストナイルウイルス、東部馬脳炎、その他の病原体の検査が行われます。研究者らはまた、州内の侵入性水生植物の分布を地図化し、その成長と拡散を制御する方法を調査する取り組みも行っています。科学者らはまた、土壌からPCBやDDTなどの残留性有機汚染物質（POP）を除去する特定のウリ科植物の能力に焦点を当てたファイトレメディエーションに関する研究も行っています。 ^[12]同部はコネチカット州の企業や住民から送られてきた土壌サンプルも検査しています。^[17]

コネチカット州に適した新しい作物（白菜、カラバザ、伝統品種のトマトなど^{[13] ）}やワイン用ブドウの栽培品種、さまざまなブドウ栽培法が研究されています。科学者たちはまた、自動車とシカの衝突を防ぎ、木の苗木、作物、庭園への​​被害を減らすために、高速道路からこれらの動物を遠ざけることを目指して、オジロジカ（ Odocoileus virginianus ）の行動を研究してきました。 ^[15]同局は1927年以来（1947年を除く）10年ごとに特定の森林区画を調査し、森林が長期間にわたってどのように変化するかに関する情報を提供しています。研究者たちはまた、収穫量を増やし、森林の健康を改善する作物と木の管理技術も研究してきました。^[12]同局の科学者たちは現在、州の森林におけるライム病菌やその他のヒト病原体を運ぶメギ（侵入性の低木）、シロアシネズミ、マダニの関連性を調査しています。森林^[15]および侵入植物種を制御するための費用対効果の高い手段^{[13] 。}

植物病理学および生態学部門は、植物、病原体、およびその環境の生態学的相互作用に関する知識を拡大し、農薬の使用を最小限に抑えながら植物病原体を管理する戦略を開発するために取り組んでいます。^[18] 現在の研究には、植物病害に対する金属酸化物ナノ粒子の使用の調査、作物の健康における土壌原生生物の役割の解明、白樺の多年生潰瘍を引き起こす真菌の自然集団における遺伝子構造の調査、病原細菌の遺伝学の理解、コネチカット州のブドウ園を新しいウイルス病原体から保護することが含まれます。^[12]部門はまた、フルサービスの植物診断情報オフィスを運営しており、コネチカット州の公式種子検査研究所としての役割を果たしています。^[19]

以前は「タバコ変電所」と呼ばれていたコネチカット州ウィンザーのバレー研究所は、高級葉巻のラッパーとして使用されるコネチカット州のタバコの葉の栽培を改良してきた長い歴史を持っています。「タバコ研究所」（現在は単にバレー研究所）の建物は1941年に完成しました。今日では、バイオ燃料作物の生産、侵入植物の管理、コネチカット州の苗床のための総合的病害虫管理（IPM）手法の開発、^[13]および外来のツガウールアデルジッド（Adelges tsugae）の管理などの分野を研究しています。^[12]

この研究農場はウィリアム・レイモンド・ロックウッドにちなんで名づけられた。彼はコネチカット州ノーウォーク在住で、その財産を CAES に遺贈し^[20] 、その売却益は 1909 年にコネチカット州ハムデンのマウント カーメル地区に 20 エーカーの土地を購入するために使われた(12)。20 世紀半ば、ジェームズ G. ホースフォール (元研究所長) は、当時植物病の治療に使用されていた重金属の代替として、この農場で有機由来の殺菌剤をテストした。 ^{[21] 1931 年以来、農場の管理者は毎日体系的に気象測定を行っており、その情報はコネチカット州の}気候を研究するために使用できる。多くの植物の品種と栽培方法がテストされている。毎年 8 月には、この農場で毎年恒例の植物科学の日が開催されている。^[22]

CT農業試験場の所有地として最近追加されたグリズウォルド研究センターは、コネチカット州グリズウォルドの14エーカーの農地と、隣接するコネチカット州ボランタウンの森林区画を擁している。 2008年にコネチカット州環境保護局（DEP）から移管され、現在この施設では耐寒性ブドウ品種の研究、バイオ燃料生産用の菜種の栽培、土壌線虫の生物的防除などが行われている。また、コネチカット州のミツバチの個体数を監視する州立蜂検査官のオフィスもある。^[22]

この放送局には、これまでわずか 10 人のディレクターがいました。

• ウィルバー・オリン・アトウォーター博士（1875–1877）
• サミュエル・ウィリアム・ジョンソン博士（1877–1900）
• エドワード・ホプキンス・ジェンキンス博士（1900–1923）
• ウィリアム・L・スレート博士（1923年～1947年）
• ジェームズ・G・ホースフォール博士（1948年～1971年）
• ポール E. ワゴナー博士 (1972–1987)
• ジョン・F・アンダーソン博士（1987年～2004年）
• ルイス A. マグナレリ博士 (2004–2013)
• セオドア・G・アンドレアディス博士（2013～2020年）
• ジェイソン C. ホワイト博士 (2020 年～現在)

1909年、研究所の化学者トーマス・B・オズボーンはイェール大学のラファイエット・メンデルと共同で、オズボーンが作物の種子から単離したタンパク質の栄養価を試験し始めた。^[20]

アルビノラットの給餌試験を通じて、彼らは、タンパク質の種類と質が実際には量よりも成長にとって重要であることを突き止めました。彼らは、穀物から単離されたタンパク質には特定のアミノ酸が欠けていることを発見しました。たとえば、ラットに、他の完全な食事でタンパク質源としてトウモロコシに含まれるゼインだけを与えた場合、ラットの健康状態は低下し、死亡しました。これは、ゼインには必須アミノ酸のリジンとトリプトファンが欠けているためです。研究者が単離ゼインにトリプトファンを加えたところ、ラットは生き延びることはできましたが、成長しませんでした。トリプトファンとリジンの両方を加えたところ、ラットは生き延び、急速に成長しました。オズボーンとメンデルはまた、小麦に含まれるタンパク質であるグリアジンに特定のアミノ酸が欠けていることを発見し、トウモロコシと同様に、これらの欠乏は穀物食品と卵や牛乳などの動物性タンパク質を組み合わせることで改善できることを発見しました。この実験は、動物が食物から特定のアミノ酸を摂取する必要があることを実証しました。これは現在、必須アミノ酸と呼ばれています。^[20]

タンパク質の研究で、オズボーンとメンデルはビタミンの発見にも貢献しました。彼らは、給餌試験中に、十分な炭水化物(小麦粉) と精製タンパク質を含むが、バターの代わりに植物性脂肪またはラードを含む食事を与えられた若いラットは、約 80 日間正常に成長し、発育しましたが、その後突然、健康と体重が減少し始め、すぐに死亡しました。動物の多くは、目の痛みや眼球の潰瘍も発症しました。この人工食には、炭水化物、脂肪、完全タンパク質以外の何かが欠けていました。少量のバターを餌の混合物に加えると、病気のラットはすぐに完全に回復し、成長を続けました。全乳粉もラットの成長に同じ効果がありました。1913 年、研究所の年次報告書には、「実験により、成長にはまだ未知の物質が不可欠であり、この未知の物質が牛乳に含まれていることが示されました。この物質を発見して分離するための多くの研究が行われています。」と記載されています。^[23]結局、この物質はビタミンAでした。オズボーンやメンデルと同時期に、ウィスコンシン大学のエルマー・V・マッカラム（オズボーンの元学生）とマーガレット・デイビスも同様の結果を得ており、科学者たちはステーションの科学者よりも数週間早く報告書を提出していたにもかかわらず、両者が独立してビタミンを発見したことは明らかです。^[20]

20世紀初頭、研究所の科学者エドワード・M・イーストとハーバート・K・ヘイズは、品種改良と交配を通じてトウモロコシ（Zea mays）の品質と収穫量を改善する試みを始めました。1906年、イーストは、自家受粉と近接受粉を防ぐ手順により、育種時に望ましい形質（大きな穂のサイズなど）を選択しやすくなることに気づきました。^[24]ヘイズとイーストは後に、2つのトウモロコシの近交系の交配種、つまりハイブリッド種から、両親よりも元気で大きく丈夫な子孫が生まれたが、この改善は近交系の世代が進むにつれて失われることを発見しました。^[25]

1914年、ドナルド・F・ジョーンズは25歳でこの研究所に着任し、イーストとヘイズの研究を基に研究を始めた。1917年までに彼は「雑種強勢」の理論を発表し、雑種トウモロコシに見られる活力と収量の増加を説明した。^[26]同年、彼は2つの別々の雑種個体を交配して、二重交配雑種トウモロコシを作成した。この新しい交配は4つの異なる近親交配系統から派生したもので、その両親よりもさらに活力があった。しかし、単一交配雑種と同様に、この改良はその後の世代の近親交配により失われた。ジョーンズは1919年に二重交配法を発表し、全国的にトウモロコシの生産を向上させる手段として積極的にその技術を宣伝し始めた。「これは種苗業者が簡単に取り入れられるものであり、実際、種苗業者が自らの望ましい種から最大限の利益を得ることができたのは、農業史上初めてのことである…第一世代の雑種を利用することで、種苗業者は親種を保持し、交配した種子のみを配布することができるが、交配した種子はその後の繁殖には価値が低い。」^[20]

トウモロコシは自家受粉する植物であるため、ハイブリッド種子を生産する際に近親交配を防ぐためには、時間のかかる雄穂除去が必要でした。1940年代から50年代にかけて、ジョーンズはハーバード大学のポール・マンゲルスドルフと共同で、不妊植物と雄性回復遺伝子を利用して種子生産時に植物から雄穂を除去する必要性をなくし、トウモロコシの生産をよりコスト効率よくしました。^[20]

20年間土壌部門の責任者を務めたMFモーガン博士は、弱酸を使用して植物が利用できる土壌栄養素を検査する方法を考案しました。この方法は今でも彼の名前が付けられています。この検査により、土壌中の植物栄養素の不足または過剰を推定することができました。^[27]モーガン博士は第二次世界大戦中にアメリカ陸軍の中佐でもあり、1945年にフィリピンのレイテ島で戦死しました。 ^[20]

モーガンの土壌検査は、土壌の肥沃度を効率的に推定する方法として世界で初めて広く受け入れられ、現在でも使用されています。^[27]

1975年、コネチカット州のライムとオールドライムの町で若年性関節炎患者の集団発生があり、研究所の科学者らは、この病気がダニによって媒介されることを最初に突き止めた研究者の一人であった。この発見の後、ジョン・F・アンダーソン博士とルイス・A・マグナレッリ博士（元研究所長）を含む研究所の科学者らは、他の機関の協力者とともに、ヒトにライム病を引き起こすスピロヘータを分離・特定することができた。研究所の科学者らは、ライム病原体に感染した患者だけでなく、ヒト顆粒球エルリキア症やバベシア症などのダニ媒介性疾患の患者を特定するための抗体検査の開発にも尽力した。^[7]

1875 年: コネチカット農業試験場が設立されました。これは米国初の農業試験場であり、国の産業研究機関の先駆けとなりました。この試験場は、この種のものとしては最初のゼネラル・エレクトリック研究所の 25 年前に設立されました。

1882年：駅はニューヘイブンのハンティントン通りの現在の場所に移転し、土地はイーライ・ホイットニー・ジュニア家 から購入された。

1890 年: 研究所の植物学者、ローランド・サクスター博士がジャガイモの黒星病 (塊茎に感染する放線菌) の原因を特定。

1900 年: スマトラの熱帯気候を模倣するため、コネチカット州で布製の天蓋の下にスマトラ産タバコが植えられました。日陰で育ったタバコは、葉巻のラッパーを作るのに最高とされ、コネチカット渓谷の産業に革命をもたらしました。

1903年：州の昆虫学者ウィリアム・E・ブリットンとGP・クリントンが、コネチカット州の農家が使用する 最初の農薬「散布カレンダー」を発行。

1905 年:コネチカット州で最初に発見されたマイマイガは、コネチカット州ストーニントンで、コネチカット州ミスティックの E. フレンシュによって発見されました。7 月 25 日に採集された雌の標本は WE ブリトンに寄贈され、現在も研究所の昆虫コレクションに収められています。

1907年：クリ疫病がコネチカット州で初めて発見される。

1913年：研究所の化学者トーマス・B・オズボーンとエール大学のラファイエット・B・メンデルは、ラットの給餌研究により、動物は食事に20種類の必須アミノ酸を必要とすることを実証し、動物の成長に不可欠なバター脂肪中の「黄色い物質」を特定した。これはビタミンAであることが判明した。

1917年：遺伝学者ドナルド・F・ジョーンズが四元交配による最初のハイブリッドトウモロコシを作った。彼はまたトウモロコシの雑種強勢を説明する「雑種強勢」の理論を発表した。

1919年：ジョーンズが二重交配受粉法を発明し、ハイブリッドトウモロコシの商業生産が可能になりました。

1921年：コネチカット州ウィンザーにバレー研究所を設立（当時はタバコ変電所と呼ばれていた）。

1933年：コネチカット州南西部で オランダニレ病が発見される。

1938年： EMストッダードが米国で 初めて桃のX病を報告

1942年：土壌検査のモルガン法の開発者であり土壌部門の責任者であったMFモルガン博士が、第二次世界大戦中に フィリピンで戦死した。

1949年：AEダイモンドがオランダニレ病を治療するための注射可能な化学療法を開発しました。

1960年：研究所のRCウォリスと協力者は、コネチカット州で見つかった蚊であるAedes vexansから脳炎を引き起こすウイルスを分離しました。

1969年：PE WaggonerとJG Horsfallがトマトとジャガイモの早期疫病を対象に、病気の流行の進行をシミュレーションする初のコンピュータ・シミュレーションであるEPIDEMを開発しました。

1975年：菌糸吻合によって伝染するdsRNAに関連する低毒性を利用して、 クリ疫病の生物学的防除が実証されました。

1983年：ジョン・F・アンダーソン、ルイス・A・マグナレッリ（当時、それぞれ研究所所長と副所長）が、エール大学および疾病予防管理センターの同僚とともに、マダニ、アライグマ、およびシロアシネズミからライム病の原因物質（スピロヘータであるボレリア・ブルドルフェリ）を分離することに成功。

1989年：TGアンドレアディスとRMウェセローが、マイマイガの個体数の激減を引き起こした 菌を発見。

1994年：SLアナグノスタキスは 、クリ胴枯れ病の防除を目的として、コネチカット州の森林に 遺伝子組み換え生物防除剤を放出する最初の許可を取得しました。

1995年：マグナレッリ、アンダーソン、およびエール大学、ジョンズ・ホプキンス大学、ミネソタ大学の共同研究者らは、ライム病患者がバベシア症およびエーリキア症を引き起こす微生物に対する抗体も持っていることを実証した。マグナレッリ、KC スタッフォード、およびジョンズ・ホプキンス大学とロードアイランド大学の科学者らは、ダニの中にヒト顆粒球エーリキア症病原体のDNAを検出した。

2005 年: 分析化学部門は、競争的プロセスを経て、 FERN (食品緊急対応ネットワーク) の参加者として米国食品医薬品局から資金援助を受ける全国の 8 つの州立研究所の 1 つに選ばれました。

2009 年: ステーション内に媒介生物学および人獣共通感染症センターが設立されました。昆虫学部門と環境科学部門の共同事業で、節足動物媒介性疾患の生物学と、それらを媒介する生物についてさらに理解を深めることを目的としています。

2010年：メキシコ湾産の魚介類が石油関連化学物質に汚染されていないかどうかを検査する新しい方法が開発されました。

2011年： 昆虫学部の科学者がコネチカット州で初めてエメラルドアッシュボーラーを特定

2012年： 植物病害情報局の科学スタッフがコネチカット州でツゲ枯れ病を初めて特定

2012年： 分析化学部は米国食品医薬品局と連携し、民主党と共和党の全国大会で出された食品に毒素や毒物が含まれていないか検査した。

2013年： バレー研究所の科学者が病気に強い「ルビコン」イチゴの米国特許を取得

2014年： ステーション管理委員会がルイス・A・マグナレリ博士研究員プログラムを設立

2015年： 改装され増築された新しいジェンキンス・ワゴナー研究所をオープン

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