2020 Fiscal Year Research-status Report
Search for optimal dynamic pattern of light irradiation for plant growth
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20K06832
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
冨松 元 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (70598458)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境応答 / 変動光 / 動的光合成 / 馴化 / 生長 / シロイヌナズナ / 植物生理生態 / モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
栽培時の光照射パターンの違いが植物の成長速度や光合成特性におよぼす影響について検討している。本年は、次の３項目について実施した。
１）LED光源を用いた光変動栽培システムの構築： 研究拠点を移したことで、これまで旧栽培システムで使用していた高輝度LED光源を新たに構築した光変動栽培システムに移設した。光照射強度をRGB光源ごとに設定できるLEDプレートを3セット（各処理2枚の計6枚）と、そのコントロールユニットを3セット設置した。１台のパソコンで一元管理できるようにコントロールユニットを統合連結させ、パソコンソフトウェア用いて栽培照射プログラムを各処理ごとに設定した。
２）異なる光照射パルスが植物成長におよぼす影響評価： 初年度の供試植物には、野生株として多く用いられているシロイヌナズナCol-0株を用いた。栽培条件は、通常大気CO2濃度（約400ppm）とし、日長を長日（明期12H）と短日（明期8H）のそれぞれの条件下で栽培した。さらに、強光条件を約180μmolm-2s-1と120μmolm-2s-1の２条件で栽培した。強光の連続照射が4時間の“長期パターン“、20分の“中期パターン“、２分の“短期パターン“の３処理とした。上記の条件で栽培した結果、栄養成長から繁殖成長への切り替わり時期（抽苔）は、日長に関わらず、“長期パターン”個体ほど早かった。一方、成長速度は、日長によって変化し、長日の時は“短期パターン“で速く、短日の時は“長期パターン“で速かった。今後、変異体株を用いた栽培実験も進めていく予定である。
３）野外調査： 当初計画ではマレーシア熱帯林の林床植物を対象に、受光量、気温、土壌水分、サンフレック頻度などの環境条件の測定と、光合成誘導反応の現場測定を行う予定であったが、コロナウイルス感染拡大の影響で渡航できなくなった。渡航が可能になり次第、現地で光合成測定とより詳細な環境調査を実施する予定である。
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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
新たに導入した実験チャンバーのセットアップと栽培条件（日長、最大光強度、光波長の組み合わせ等）の設定に時間を要したが、当初計画していた栽培システムの構築は無事に終わった。マレーシア熱帯林での野外調査を予定していたが、コロナウイルス感染拡大の影響のため渡航できなかった。ただし、光や気温などの一部環境データは、現地スタッフによってデータを回収することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度のデータ解析を詳細に解析し、必要に応じて再度の測定または栽培を行う。さらに今年度は、変異体を用いた栽培実験と生化学分析を行うことで、メカニズム解析を進める。さらに最大光量や日長、温度などの条件を変えて栽培し、モデル構築に必要な基礎データ取得したいと考えている。また、渡航が可能になり次第、現地で光合成測定とより詳細な環境調査を実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は海外渡航ができなかったので次年度に回した。
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Research Products
(1 results)
