2017 Fiscal Year Research-status Report
薬用植物カラスビシャクの国産化を目指した至適栽培条件の探索と結実制御法の開発
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17K08021
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
江口 壽彦 九州大学, 生物環境利用推進センター, 准教授 (40213540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 宏幸 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (30253470)
尾崎 行生 九州大学, 農学研究院, 准教授 (60253514)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 薬用植物 / 環境制御 / 生産性 / 育種 / 遺伝的変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，カラスビシャクの栽培植物化・国内生産を目指して，1）効率的生産のための至適栽培条件の探索，2）交雑育種による優良系統作出のための結実制御法の開発を行うことを目的としており，そのそれぞれについて，研究初年度（平成２９年度）は，研究の端緒となる作業を行った．
課題１）これまでの研究で，カラスビシャクの良好な生育が認められた通気性・保水性に優れた灰白色の多孔質火成岩（商品名「パミス」）を培地とする固形培地式水耕装置を用い，研究代表者（江口）が属する九州大学生物環境利用推進センター（以降,生環セ）の有する気温・湿度が高度に制御された装置を用いて高い再現性が期待できる試験栽培を行なった．材料には品種登録申請中の超多収系統を用い，本系統の人工光下と太陽光下との生育の差異の有無の検証，および培養液のECあるいはpHが本系統の生育・収量・品質に及ぼす影響調査を行なった．品質の評価には，共同研究者の田中が開発したカラスビシャク由来水溶性生理活性多糖類を特異的に定量できるELISA法を用いた. その結果，人工光下でも本系統は太陽光下と遜色のない生育を示すこと，pH４-６，およびEC 1.2-2.3mS/cmの範囲では培養液は本系統の生育に影響しないことが明らかになった．また，光環境（光質・光量）が収量・品質に及ぼす影響を調査するための実験装置の準備として多種の光環境が創出できるLEDパネル・電源装置を購入した. 課題２）倍数性の変異を調査するための準備を行なった．本研究実施の場である生環セでは，北海道から沖縄県にかけての約40地区から多数の系統（180個体以上）を収集しており，これらの系統の一部を用いて，花粉稔性，花粉サイズ等の調査を試み，また，サイトフローメーターでの分析条件の確認を行なった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，カラスビシャクの栽培植物化・国内生産を目指して，１）効率的生産のための至適栽培条件の探索，２）交雑育種による優良 系統作出のための結実制御法の開発を行うことを目的としている．研究初年（平成29年）度の計画では，課題１）については，培養液のECおよびpHがカラスビシャクの生育・収量．品質に及ぼす影響を調査すること，また光環境（光量，光質）の影響調査をするための準備を行なうこととしており，課題２）については，日本各地から収集したカラスビシャクの形態調査，および倍数性変異の調査に着手することとしている．
平成29年度は，ほぼ当初の計画通りに研究を進められた．課題１）については次の知見を得た．これまでの研究で育成したカラスビシャク超多収系統は人工光下でも太陽光下と遜色のない生育を示すこと，pH４-６，およびEC 1.2-2.3mS/cmの範囲では培養液は本系統の生育に影響しないことを明らかにした．計画にはあげていないが，種子の保存性についても検討を行った．また，課題２）についても，日本各地から収集した系統を用いて，花粉稔性，花粉サイズ等の調査を試み，また，サイトフローメーターでの分析条件の確認を行なうなど，この研究を進めるための準備作業に着手した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は，おおむね順調に進展しており，これまでに得た知見に基づきつつ，研究計画通りに進めて行く．まず，主要課題の一つとして，カラスビシャクの至適栽培条件の探索を行なう．特に，光条件（光強度，光質など）に着目して栽培実験を行なう．また，主要課題のもう一課題として，本種の育種系構築に必要な遺伝的変異の調査，開花・結実に必要な環境条件の調査を行ない，あわせて日本に自生する遺伝子源の収集も試みる．
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| Causes of Carryover |
本研究の主要課題２つのうちの１つ「育種系構築のためのカラスビシャク結実の人為制御法の確立，および国内自生カラスビシャクの形態・倍数性変異の解明」については，主として共同研究者：尾崎が分担しており，当該年度（研究初年度：平成２９年度）は準備期間として，これに関わる研究費用，国内旅費に補助金を使用しなかった．また，共同研究者：田中が分担するカラスビシャク品質評価に関わる有用成分含量の免疫化学的分析も，当該年度は原料採取を中心に行なったため，これに関わる研究費用，国内旅費に補助金は使用しなかった．このため生じた次年度使用額444,869円は主として両共同研究者の物品費および旅費として使用する予定である．
平成30年度の研究費100万円の使用計画は【物品費：51万円】１）生薬としての品質評価のための経費，２）材料植物育成・生育実験のための園芸資材，３）化学分析・遺伝子発現解析等に必要な器具・試薬，４）健全な植物育成に必要な肥料・殺虫剤等の農薬，５）データの整理・処理・保存のためのコンピュータ用消耗品，８）その他．【旅費：21万円】１）情報交換や研究成果の公表のための国内旅費．【人件費・謝金 8万円】１）栽培装置のセッティング，多数のサンプルの調査のための実験補助．【その他：20万円】１）学術誌等への成果発表，２）材料準備・栽培実験の場となる環境制御施設の利用料金．に用いる．
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Research Products
(3 results)
