2013 Fiscal Year Research-status Report
植物が吸収したＣとＮの分配・集積プロセスの環境応答とその生産性へのインパクト
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25850173
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
安武 大輔 高知大学, 教育研究部自然科学系, 准教授 (90516113)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 環境調節 / 光合成 / 養分吸収 / 転流 / 温室 |
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| Research Abstract |
課題1．CO2施用下において葉が吸収した後のＣの分配・集積プロセスの解明
葉群によるＣの吸収（群落光合成速度）を把握するために，温室（1,000 ppm程度）における炭酸ガスの各収支項（施用速度，損失速度，土壌呼吸巣度）の評価システムを確立し，収支式の残差として植物による炭酸ガスの吸収速度すなわち光合成速度の長期モニタリングを行った．その結果，光合成速度の動態と環境作用の評価が可能であることが明らかになった．次に，葉に吸収されたＣがどのような割合で各器官に分配され集積するのかを明らかにするために，栽培１カ月後の植物体を採取し，器官別（葉，茎，根）の乾物重とＣ含量を調べた．その結果，炭酸ガス施用による光合成の増加と関連して，とくに葉におけるＣの集積が高い傾向にある事が示された．
課題2．異なる肥料濃度管理下において根が吸収した後のＮの分配・集積プロセスの解明
根群によるＮの吸収（養分吸収）を把握するために，根の養水分吸収速度の評価システムを用いて，異なる肥料濃度条件下（低濃度，高濃度）におけるＮ吸収の動態を長期的に評価した．次に，根に吸収されたＮが，その後，生長に伴いどのような割合で各器官に分配され集積するのかを明らかにするために，栽培1カ月後の植物体を採取し，器官別（葉，茎，根）の乾物重とＮ含量を調べ，さらにＣ含量との関係を明らかにした．
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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
課題1および課題2は研究計画に従って適切に実施されており，当初の目的の大部分を達成できたと考える．したがって，「おおむね順調に進展している」と判断した．しかしながら，当初計画において一部未達な項目もあり（生長に伴いどのような割合でＣとＮが各器官に分配され集積するのかを明らかにすること），この点については次年度の課題としたい．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度における未達成の課題（生長に伴いどのような割合でＣとＮが各器官に分配され集積するのかを明らかにすること）を試みるとともに，分配・集積プロセスと生産性との関係を総合的に評価し，合理的な環境調節の具体案（生産性を最大限発揮するCO2施用と肥料濃度管理の組合せ条件）を提示してその実証試験を行う．なお，生産性に及ぼす環境調節の効果をより短期で観察するために，材料植物として従来のピーマン，キュウリ以外に，葉菜類の使用も検討する．
課題1．ＣとＮの分配・集積プロセスと生産性との関係の総合評価
課題1，2で得たデータに基づいて，ＣとＮの分配・集積プロセスが生産性（栄養成長，生殖成長，収量）に与えるインパクトを明らかにするために，光合成能に強く影響する葉のＮ含量，開花・着果・果実成長，ソース・シンクの動的なバランスなどに着目した総合的な解析を実施する．とくに，生産性に対して律速要因になり得る分配・集積プロセスの特定を行う．
課題2．ＣとＮの分配・集積プロセスにも着目した合理的な環境調節案の提示と実証
課題1で示す律速要因を考慮して，生産性を最大限発揮するCO2施用と肥料濃度管理の組み合わせの最適条件を提示する．さらに，その効果を実験的・理論的に検証するための栽培試験を行う．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当該年度の研究計画における一部未達成の項目が発生し，それに伴い分析サンプル数が減少し，必要となる経費（試薬，消耗品等）も減少したため．
前年度に未達成の項目について改めて取り組むことで，次年度使用額の使用を適切に行う予定である．
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[Journal Article] Application of the constant soil temperature layer for energy-saving control of the local environment of greenhouse crops. I. Local control of the ambient environment of strawberry2013
Author(s)
Miyoshi, Y., Hidaka, K., Okayasu, T., Hirano, O., Yasutake, D. and Kitano, M.
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Journal Title
Environmental Control in Biology
Volume: 51
Pages: 89-94
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Seasonal changes in the performance of a catch crop for mitigating diffuse agricultural pollution2013
Author(s)
Kondo, K., Inoue, K., Fujiwara, T., Yamane, S., Yasutake, D., Maeda, M., Nagare, H., Akao, S. and Ohtoshi, K.
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Journal Title
Water Science & Technology
Volume: 68
Pages: 776-782
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Soil moisture variability in a steep slope near the ridge in the forested mountain range, Shikoku, Japan2013
Author(s)
Mori, M., Nagai, H., Ogata, T., Yasutake, D. and Kitano, M.
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Journal Title
Biologia
Volume: 68
Pages: 1109-1112
DOI
Peer Reviewed
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