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植物組織培養及び植物工場のための青/赤発光ダイオード光源の製作と実用化試験

研究課題

研究課題/領域番号 07556111
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物環境
研究機関香川大学

研究代表者

岡本 研正  香川大学, 工学部, 教授 (40109137)

研究分担者 柳 智博  香川大学, 教育学部, 助教授 (70221645)
深井 誠一  香川大学, 農学部, 助教授 (80228858)
田中 道男  香川大学, 農学部, 教授 (10115975)
田北 晋一  香川大学, 教育学部, 教授 (20035893)
牧野 好美  東邦大学, 薬学部, 教授 (30246764)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード発光ダイオード / LED / 青色LED / 植物栽培 / 組織培養 / マイクロプロパゲーション / 葉緑素 / 植物光環境 / 青カビ / biotechnology / 植物 / 赤色光 / 青色光 / 生長 / 形態形成 / 培養 / 人工光 / 植物組織培養 / 植物工場 / 人工光源 / 光質 / シミュレーション
研究概要

本プロジェクト研究の目的は、青色と赤色の発光ダイオードを混合した人工光源を用いた植物栽培装置の開発と、それらを利用した植物栽培あるいは植物組織培養の可能性をさぐることにあった。研究期間は平成7年から平成9年までの3年間で、この間に当該分野では世界に誇れる数々の研究成果を挙げ、数多くの論文発表や国際会議での発表を行うことができた。新聞やテレビニュースでも我々の研究が何度も報道された。本研究は輝かしい成功を収めたといえる。
具体的な研究成果は次のとおりである。
(1)青・赤発光ダイオード光源を内蔵する数々のLED植物栽培装置、例えば、LED PACK(レッドパック)I、IIおよびIII、バイオ研究用の装置BIOLED(バイオレッド)IおよびIIを世界に先駆けて開発し、国際会議・シンポジウムで発表。
(2)植物の育成に最適な青色光と赤色光の比率の光環境を与えるLED光源を蓋に取り付けた独立光源付培養器UNIPACK(ユニパック)を開発(世界初、全国紙報道)。
(3)青・赤発光ダイオード光源を用いて、世界で初めて植物苗(シンビジウム)のマイクロプロパゲーションに成功(全国紙報道)。
(4)パソコン入力で青と赤の光強度比率を任意に制御できるLED植物栽培実験装置COMPACK(コンパック)を開発(世界初)。
(5)上記の各種LED栽培装置を用いて数多くの植物栽培実験を行った結果、光照射強度が一定ならば、青色光と赤色光の最適比率は、青10〜30%、赤90%〜70%であり、この範囲内において植物の生育の最適比率が存在することが分った。最適比率は植物により多少の差異があり、葉の緑も濃いものは青色光rich側に、緑が淡いものでは赤色rich側に最適点があることが分った。
(6)発芽初期には青色光の効果はほとんど認められないが、葉緑素が形成されるとこの効果は顕著なものとなることが分った。
また、本研究の過程において、(1)青色LEDを用いて新生児黄疸の光線治療が可能であること、(2)青色LED光が青カビの繁殖を抑制すること、(3)LED光源は植物育成用光源としてのみならず、それ自身を植物生育センサとして利用できること、などの発見を行い((1)〜(3)いずれも全国紙で報道)、本研究の意義の深さや専門領域を越えての利用範囲の広さが社会的に認められた。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] K.Okamoto: "Development of plant growth apparaatus using blue and red LED as artificial light source" Acta Horticulturae. 440. 111-116 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagi: "Effect of blue,red,and blue/red lights of two different PPF levels on growth and morphogenesis of lettuce plants" Acta Horticulturae. 440. 117-122 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takita: "Computer simulation of PPF distribution under blue and red LED light source for plant growth" Acta Horticulturae. 440. 286-291 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagi: "Effect of blue and red light intensity on photosynthetic rete of strawberry leaves" Acta Horticulturae. 440. 371-376 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Growth and morphogenesis of lettnce seadlings raised under different combinations of red and blue light" Acta Horticulturae. 435. 149-157 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tanaka: "In vitro growth of cymbidium plantlet ultured under superbright red and blue light-emitting diodes(LEDs)" Journal of Horticulture & Biotechnology. 73. 39-44 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本 研正: "高輝度LEDを用いた植物栽培,新生児黄疸光線治療および青カビ防止" 月刊ディスプレイ. 3. 56-65 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本 研正: "LEDの新応用" オプトロニクス. 191. 153-162 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Okamoto, T.Yanagi, S.Takita, M.Tanaka, T.Higuchi, Y.Ushida, H.Watanabe: "Development of plant growth apparatus using blue and red LED as artifiial light source" Acta Horticulturae. 440, ISHS 1996. 111-116 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagi, K.Okamoto, S.Takita: "Effects of blue, red, and blue/red lights of two different PPF levels on growth and morphogenesis of lettuce plants" Acta Horticulturae. 440, ISHS 1996. 117-122 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takita, K.Okamoto, T.Yanagi: "Computer simulation of PPF distribution under blue and red LED light source for plant growth" Acta Horticulturae. 440, ISHS 1996. 286-291 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagi, K.Okamoto, S.Takita: "Effect of blue and red light intensity on photosynthetic rate of strawberry leaves" Acta Horticulturae. 440, ISHS 1996. 371-376 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Okamoto, T.Yanagi, S.Kondo: "Growth and morphogenesis of lettuce seedlings raised under different combinations of red and blue light" Acta Horticulturae. 435, ISHS 1997. 149-157 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagi, K.Okamoto: "Utilization of super-bright light emitting diodes as an artificial light source for plant growth" Acta Horticulturae. 418, ISHS 1997. 223-228 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensho Okamoto: "Novel application of high-brightness blue/green light-emitting diodes in the field of horticulture, agriculture, forestry, fishery, medical science, microbiology, and traffic technology (Invited Paper)" Record of the 16th Electroni Materials Symposium. ISSN 1343-0343. 269-272 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Fukai, K.Fujiwara, K.Okamoto, A.Hasegawa, and M.Goi: "Effects of red and blue light on germination and protocorm growth of calanthe satsuma" Lindleyana, The Sientific Journal of the American Orchid Society. Vol.12, No.4. 169-171 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tanaka, T.Takamura, H.Watanabe, M.Endo, T.Yanagi, K.Okamoto: "In vitro growth of cymbidium plantlet ultured under superbright red and blue light-emitting diodes (LEDs)" Journal of Hortiulture & Biotechnology. 73 (1). 39-44 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中道男・岡本研正他: "LED光源を用いたシンビジウムのマイクロプロパゲーションにおける光要求性" 園芸学会雑誌. 第66巻別冊1. 518-519 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kensho OKAMOTO: "Novel Applications of High-brightness Blue/Green Light-Emitting diodes in the fields of Horticulture,Agriculture,Forestry,Fishery,etc." Record of the 16th Electronic Material Symposium(ISSN 1343-0343). EMS '97. 269-272 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "高輝度LEDを用いた植物栽培、新生児黄疸光線治療および青カビ防止" ディスプレイ. Vol.3,No.11. 56-65 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "LEDの新応用" オプトロニクス. No.191. 153-162 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Seiich FUKAI, Kensho OKAMOTO, et al.: "Effects of Red and Blue Light on Germination and Protocorm Growth of CALANTHE SATSUMA" Lindleyana. Vol.12,No.4. 169-171 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tanaka, T・Yanagi, K・Okamoto et.al.: "In vitro growth of Cymbidium plantlets cultured under superbright red and blue light-emitting diodes(LEDs)" Journal of Horticultural Science & Biotechnology. Vol.73,No.1. 39-44 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] OKAMOTO,K.: "Development of plant growth apparatus using blue and Red LED as artificial light source" Acta Horticulturae. 440. 111-116 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] YANAGI,T.: "Effect of blue,red,and blue/red lights of two different P/F lerels on growth and merphoyenesis of letluce pkents." Acta Horticulturae. 440. 117-122 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] TAKITA,S.: "Computer simulution of PPF distribution under blue and red light source for plant growth" Acta Horticulturae. 440. 286-291 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 田中道男: "青色/赤色超高輝度LED独立光源を備えた新培養器(ユンパック)の開発" 園芸学雑誌. 65別1. 498-499 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 柳 智博: "園芸植物の人工光栽培における超高輝度発光ダイオードの利用" 園芸学雑誌. 64別2. 320-321 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 柳 智博: "園芸植物の人工光栽培における超高輝度発光ダイオードの利用(第2報)" 園芸学雑誌. 65別2. 432-433 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 深井 誠一: "園芸学会中四国支部会研究発表要旨集 第35巻" 高輝度LED光源を用いたエビネ種子の発芽, 52 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "超高輝度発光ダイオードによる青色および赤色光がイチゴ葉の光合成速度に及ぼす影響について" 園芸学会雑誌. 65別冊1(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "青色/赤色超高輝度LED独立光源を備えた新培容器(ユニパック)の開発" 園芸学会雑誌. 65別冊1(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "園芸植物の人工光栽培における超高輝度発光ダイオード光源の利用" 園芸学会雑誌. 64別冊2. 320-321 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "超高輝度青/赤発光ダイオード光源を備えた植物育成装置の開発とその光環境" 日本生物環境調節学会第33回集会講演要旨. 194-195 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "青色/赤色超高輝度LED光源を用いたシンピジュームのマイクロプロパゲーション" 第14回植物組織培養学会大会講演要旨集. 58- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本研正: "青/赤LED光源を用いた植物栽培箱(LED PACK)の開発" 平成7年度電気関係学会四国支部連合大会講演要旨集. 112- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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