2020 Fiscal Year Annual Research Report
植物工場における二次代謝制御を活用した高機能植物生産システムの開発
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18H02301
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
後藤 英司 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (00186884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江頭 祐嘉合 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80213528)
加川 夏子 千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 講師 (60467686)
吉田 英生 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 助教 (40729852)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 環境制御 / 機能性成分 / 生理活性物質 / 遺伝子発現 / 紫外線 / 低培養液温 / 植物工場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、制御環境下において目的に応じた環境ストレス（紫外線、光質、低温など）を調節して二次代謝系を制御する新たな方法を見出し、植物への環境ストレス付与する手法を確立して、葉などの機能性成分、抗酸化成分、薬用成分の濃度を高める生産方法を構築することを目的とした。
対象植物には赤ジソとアマランスを用いた。赤ジソは機能性成分・薬用成分は二次代謝系の主な４経路のうちのフェニルプロパノイド系、フラボノイド系、テルペノイド系の３経路に分散している。アマランスの機能性成分はフラボノイド系、カロテノイド系に分散している。そのため両作物とも、二次代謝系が活性化されやすく、環境ストレスの影響を受けやすい高機能性植物として様々な活用が期待できる。
栽培試験は千葉大学内の植物工場実験室を用いて実施した。環境ストレス因子に紫外線Bと低温を選び、単独または複合的なストレス環境を構築した。生育ステージごとに、短期・長期の処理を付与し、生合成が変化する状態を人為的に作り、成長および生理活性物質濃度を測定した。また、環境ストレスの影響を受けやすい遺伝子群を選び、qRT-PCRによりストレス環境下の遺伝子発現の定量解析を行った。赤ジソの機能性を高めるためには、紫外線処理においてはUV-B照射を暗期に行い明期にUV-B 非照射の期間を設ける方法が適していること、アマランスにおいては収穫前3日間のUV―B処理および収穫短期間の低培養液温処理が適していることを明らかにした。さらにアカジソの機能性を評価するためにマウス実験により、新しい機能および有効成分の体内への吸収率、機能性発現などの基礎的なデータを収集した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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