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植物における水・物質輸送機構の機械的刺激に対する応答特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K14163
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関東洋大学

研究代表者

望月 修  東洋大学, 理工学部, 教授 (50157830)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードサップフロー / 流量計測 / 機械的刺激 / 応答特性 / 流れの可視化 / 蒸散 / PIV計測 / バイオ流体力学 / 植物応答特性
研究成果の概要

植物における水・物質輸送機構の機械的刺激に対する応答特性を調べるために、葉っぱに穿孔し、給水流路を遮断することにより葉の応答を可視化染料を使って可視化した。その結果、葉柄近くの葉脈が1本でも残っていれば、給水可能であることがわかった。また、給水のメインは葉の細胞間のネットワークであり、気孔による蒸散で根がなくても水を持ち上げることができることがわかった。これを確認するために、微小孔のポーラス材をチューブに取り付けたモデルを作成し、蒸散による吸水の可能性を確認する実験を行った。その結果、根がなくとも蒸散によって吸水できることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

例えば送電ネットワーク、情報ネットワーク、送水ネットワークなどにおいて、ロバストなインフラネットワークの構築に寄与できる。また、ポンプがなくても蒸散によるマイクロ吸水システムを構築できる可能性がある。電気が使えなくなくなった状況において、給水システムの構築に寄与できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 葉脈のネットワーク構造2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧拓、窪田佳寛、望月修
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 833 ページ: 15-00386-15-00386

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00386

    • NAID

      130005121239

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 葉脈のネットワークにおける流れ2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧択、窪田佳寛、望月 修
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部(山口県宇部市)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] きづく!つながる!機械工学2018

    • 著者名/発表者名
      窪田佳寛、吉野 隆、望月 修
    • 総ページ数
      156
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254231458
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] きづく!つながる!機械工学2018

    • 著者名/発表者名
      窪田佳寛、吉野隆、望月修
    • 総ページ数
      164
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254231458
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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