植物種皮－プラズマ界面物理のシミュレーション科学の創成

• 研究領域: プラズマ駆動種子記憶操作：プラズマが駆動する種子内分子動態の学理創成
• 研究課題/領域番号: 24H02251
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 伊藤 篤史 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (10581051)
• 研究分担者: 茂田 正哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (30431521) ; 高柳 昌芳 滋賀大学, データサイエンス学系, 准教授 (70597575)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 65,390千円 (直接経費: 50,300千円、間接経費: 15,090千円); 2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: プラズマ種子科学 / プラズマ / 種子 / 種皮 / シミュレーション

研究開始時の研究の概要

植物種子へのプラズマ照射による成長促進・免疫力強化・収量増加など、農業分野への貢献が期待されている。一方、相対的に厚い種皮を持つことが種子の特徴であり、プラズマがどのように種皮を越えて内部へ影響を及ぼすのかについて殆ど分かっていない。本研究において、プラズマ由来の活性分子と種皮表面の化学反応過程から、μmのポーラス構造の中で起こるプラズマやガスの流体輸送現象まで、多角的な視点でシミュレーション研究を展開する。さらに微細な種皮の3次元構造データを機械学習で生成し、実構造に近いシミュレーションを実現させることで種皮内輸送の現実的な理解を得る。種皮に隔たれたプラズマ科学と種子科学の橋渡しとなる。