2020 Fiscal Year Research-status Report
シソ科植物の混植による植物生長促進機構解明及び新規植物成長改善法への応用
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20K06033
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
松原 陽一 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40301212)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | シソ科ハーブ / 混植 / 野菜 / 成長促進 / 2次代謝成分 / メタボローム / 遊離アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シソ科植物の混植による植物成長促進機構については科学的に明らかにされていない点が多い。本研究では、シソ科植物の混植による植物成長促進機構について、1次・2次代謝成分変動解析を主体とした検討を行った。
トマト( ‘桃太郎8’)をモデル植物とし、シソ科ハーブ5種(バジル,レモンバーム,セージ,ペパーミント,ヒソップ)を滅菌育苗土(生物因子を排除)を用いて個別ポットで1:1、1:4、1:8の割合で混植（メッシュによる根域隔離区も設定）した。1:1混植区において、バジル、ペパーミント、ヒソップ混植区のトマト地上部乾物重と、セージ、ヒソップ混植区のトマト地下部乾物重が単独区に比べ有意に増加した。これらのことから、トマトの成長促進効果には根の接触刺激といった物理的因子は関連しておらず、滅菌育苗土使用により生物的因子は除外され、ハーブ由来の植物代謝成分といった化学的要因が関連していると考えられた。続いて、1:1混植区のバジル、ペパーミント、ヒソップ、トマトにおいて2次代謝成分のメタボローム解析をLC-MS（UPLC-MS/MS）により行った。その結果、単独区と比較してハーブ処理区では根・茎・葉全ての部位において数種二次代謝成分増大がみられた。また、供試したハーブ間で混植により増大した共通成分が確認された。一方、一次代謝成分である遊離アミノ酸含量は、トマトの1:1混植区において、茎では大部分のアミノ酸で増加し、葉ではヒスチジン、GABA、バリンなどの一部アミノ酸において増加がみられた。以上のことから、数種ハーブの混植によりトマトの成長促進効果が確認され、バジル以外のシソ科ハーブによっても同様の効果がみられることが明らかとなった。一方、混植による成長促進効果には、化学的因子として植物代謝成分である数種二次代謝成分および一次代謝成分である遊離アミノ酸の増大が関連していることが示唆された。
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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
令和2年度は、新型コロナウイルスによる緊急事態宣言下での研究活動制限時期があり、主要実験項目は概ね予定通り遂行できたが、各項目における処理区の規模を縮小した上での遂行となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度の研究では、シソ科植物の混植による根圏微生物相変動及び植物代謝成分処理が野菜成長に及ぼす影響について検討を行う。この場合、シソ科植物水抽出液処理法、シソ科植物の乾燥粉末による土壌鋤き込み法も含め、混植せずに混植と同等の成長促進を誘導する総合的成長改善法を検討する。
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| Causes of Carryover |
令和2年度は、新型コロナウイルスによる緊急事態宣言下での研究活動制限時期があり、主要実験項目は予定通り遂行できたが、各項目における処理区の規模を縮小した上での遂行となった。その結果、その活動制限期間・処理区縮小による予算使用額減少分が生じた。
令和2年度繰り越し分は、令和3年度の物品費で予算執行予定である。
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