植物の機能性向上のためのUV-B多方向照射技術の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15627
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 吉田 英生 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教 (40729852)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 植物工場 / 環境ストレス / 紫外線 / 機能性物質 / ファイトケミカル

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、ロズマリン酸（RA）やペリルアルデヒド（PA）などの機能性成分を多く含むアカジソを供試植物として用い、UV-B照射強度および照射時間が機能性成分濃度に及ぼす影響を葉位別に調査した。適切なUV-Bの照射強度は光源の種類により異なり、UV-C領域に近い波長を多く含む光源の場合、葉の退色や萎縮等の影響が大きいことが明らかとなった。RA濃度は葉位によらず、UV-B照射により増加し、どの成熟段階の葉においてもUV-B照射による高濃度化が可能であることが示された。他方、PA濃度はどの葉位においてもUV-B照射による影響はみられなかった。3日間の短期的なUV-B照射ではPA濃度は増加することが報告されているが、本研究では1週間以上のUV-B照射を行ったために、PA濃度の増加がみられなかったものと考えられた。1日あたりの照射時間を3時間と6時間で比較したところ、3時間の照射で葉の生理障害の発生を抑制しつつ、機能性成分濃度の増加が可能であることがわかった。6時間の照射の場合、1時間ごとに暗期を挟んで照射することで生理障害の発生を抑制可能であることも明らかとなった。以上より、多方向照射の際の照明設計に必要な基礎的な知見を得ることができた。RA濃度については、葉の成熟段階によらず、UV-B照射により増加可能であったことから、高濃度化に必要なUV-B曝露量にて各葉位に照射することができれば、株全体のRAの高濃度化は可能であると見込まれた。他方、PAはUV-Bに対する応答がRAと異なることが示され、両成分を同時に高濃度化可能なUV-Bの照射条件については、引き続き検討が必要であると考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウィルスの感染拡大による活動制限により、当初予定をしていた試験の一部を次年度に延期することになった。そのため、RAとPAを同時に高濃度化することが可能な照射条件の解明には至っていない。

Strategy for Future Research Activity

RAについては各葉位において安定してUV-B照射による高濃度化が確認されたので、今年度に得られた照射条件を基に、植物体全体に最適なUV-B照射が可能な照明システムの設計を行い、慣行のUV-B照射方法との比較を行う予定である。また、RAとPAを同時に高濃度化可能な照射条件について、引き続き照射条件の探索を進めていく。

Causes of Carryover

新型コロナの感染拡大により、所属先においても登校制限や出張制限等による研究活動への影響で、当初予定していた研究の一部を次年度に延期する必要が生じた。それに伴い、今年度予定していたUV-B LED照明装置の製作を遅らせたため、購入を予定していた部材の発注を次年度以降に延期した。また、参加を予定していた学会や小集会等も次年度以降に延期となり、旅費の発生も無かった。次年度以降については、研究計画の見直しを行い、照明装置部品の購入については次年度の前半を予定している。また、延期となった学会も、次年度中に開催予定である。