2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ秒極性反転パルス放電による農作物種子の発芽抑制機構の解明
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25420259
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
門脇 一則 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (60291506)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 良太郎 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (90535361)
辻田 泉 愛媛県農林水産研究所, 農業研究部, 研究員 (50558202)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | パルスパワー / 農業応用 / 食物種子 / プラズマ / バリア放電 / 発芽制御 / 光感受性 / 嫌光性喪失 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業・食品分野への高電圧応用研究は，農作物や加工食品の生産性向上につながる重要な研究である。放電処理により，種子の発芽を抑制したり，逆に促進したりできることが，これまでの研究で明らかにされている。農作物種子の発芽をコントロールするためのパルスパワー応用技術の確立を目指し，最初の２年間で，様々な「属」や「科」の種子（はだか麦，レタス，人参，カイワレ大根，ブロッコリー，トマト）を対象として，放電処理の影響を実験的に調べた。最終年度，それらの中で特に興味深い結果が得られたトマト種子の嫌光性喪失現象に注目し，その機構について詳細に検討した。結果を以下に要約する。
（１）機械的に研磨されていない種子（未研磨種子）にバリア放電処理を施した後，初期暗室保存にて栽培したときの発芽数と発根数の経日変化を調べた。放電処理時間0分，5分，10分，20分および30分の場合での測定結果を比較したところ，発芽・発根に対する放電処理の影響はほとんど無かった。顕微鏡観察の結果，種子表面の毛茸が放電により損傷している形跡は認められなかった。
（２）未研磨種子にバリア放電処理を施した後，光照射保存にて栽培したときの発芽数と発根数の経日変化を調べた。本来嫌光性であるトマト種子は光照射保存下では発芽が困難なのに，放電処理を施すことにより，光照射下でも発芽するという事実を得た。放電処理時間の上昇と共に発芽勢も上昇する傾向が認められた。
（３）研磨により毛茸を除去された種子（研磨種子）に30分間の放電処理を施すと，種皮細胞の一部が壊死した。しかしそのような状況でも，放電処理された種子の光照射下での発芽勢は，放電に曝されていない種子の発芽勢よりも強かった。これらの結果から，嫌光性を司る光受容体が放電により変質していることが示唆された。
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