2013 Fiscal Year Research-status Report
植物工場の生産性向上を指向した植物根滲出物の動的モニタリング手法の開発
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25450374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
安保 充 明治大学, 農学部, 准教授 (00272443)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 植物工場 / 活性酸素種 / 安定ラジカル / モニタリング |
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| Research Abstract |
本研究は、植物工場における植物体の状態モニタリングのため、主に根からの滲出物を分析し、その結果を生産向上に向けフィードバックするものである。通常、水耕液中の無機イオンについては、EC（電気伝導度）で管理されているが、そのイオンバランスについては管理されていないことが多い。そこで、まず水耕液中の多量元素の分析を検討した。その結果、陽イオンの多量成分（K, Ca, Mg, Na)に関しては、キャピラリー電気泳動(CE)-非接触型電気伝導度検出器(C4D)を用いて、簡便にモニタリングすることに成功し、その変動を経時的データとして取得中である。一方、陰イオンである硝酸イオンおよびリン酸イオンに関しては、その分離条件を検討中である。一方、有機物に関しては、CEを用いて、泳動バッファー中に2,6-ピリジンジカルボン酸を添加した間接法を利用して分析を行っている。共存する多量の硝酸イオン、リン酸イオンとのピーク分離が課題であり、試料を逆抽出するなど簡便な前処理法を加えて分析することを検討している。また、水耕液をフローの形で吸着剤XADと反応させ、有機成分の簡易濃縮・分析も検討している。今後は、これら有機物の構造決定とともに、ストレスとその放出量の関係を調べていく予定である。また、水耕液中のアミノ酸、核酸などの高感度検出についても、次年度以降検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
有機酸のCE分析において、共存する多量の硝酸イオンおよびリン酸イオンとのピーク分離が難しく、有機酸の同定・定量が遅れている。また、溶存酸素の多寡でストレスをかけることを計画しているが、エアレーションの程度を調整して溶存酸素条件を一定にすることが難しく、その検討にも時間がかかっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
水耕液中の無機元素に関しては、多量元素のCE-C4D分析に加え、微量元素をICP-MSを用いて測定し、そのバランスの変動や、過剰・欠乏を調べる予定である。一方、水耕液中の有機酸については、その種類の同定・定量を行い、ストレスと放出量の間に相関関係がないか調べる予定である。また、水耕液をHPLC・ODSカラムで分離分析したところ、未同定のピークが現れており、今後この化合物についても、同定、定量を行い、ストレスとの相関関係を調べる予定である。
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