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植物のバイオマス分配に及ぼす物理環境の複合影響の解明とフェノミクス研究への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H02307
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関大阪府立大学

研究代表者

渋谷 俊夫  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (50316014)

研究分担者 遠藤 良輔  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (10409146)
大山 克己  大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (20456081)
植山 雅仁  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60508373)
地子 智浩  一般財団法人電力中央研究所, エネルギーイノベーション創発センター, 主任研究員 (60816479)
三柴 啓一郎  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70390888)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードグロースチャンバー / ストレス応答 / 光質 / 成長解析 / モデル化 / ファイトトロン / 環境応答 / 人工光源 / フィトクロム反応 / 複合影響
研究成果の概要

本研究では,チャンバーとフィールド間での植物の環境影響の違いには,植物のバイオマス分配を介した物理環境の複合影響が関与していると仮説を立て,光環境とストレス要因が成長パラメータに及ぼす複合影響,さらには成長パラメータ間の関係を調べた.その結果,赤色/遠赤色光比が低い光照射下では,バイオマス分配の変化を介して塩分ストレス,強風ストレス,高い蒸散要求および個体群密度が成長に及ぼす影響が,太陽光と同じ赤色/遠赤色光比の光照射下よりも過小評価されることが明らかとなった.これらの結果から,異なる実験で得られた環境影響を比較するには,光源の遠赤色光の割合を考慮する必要があることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

フェノミクス研究における解決すべき課題のひとつとして,環境要因と表現型との関係がグロースチャンバーとフィールド間で異なることが挙げられるが,どのような複合要因がどのようなプロセスで植物生育の差異をもたらしているのかは十分に解明されていない.本研究で得られた知見は,その隠れた複合要因の一部を,光環境に対する植物のバイオマス分配から明らかにしたものであり,植物生態生理学,植物生産科学など,植物の環境調節に関わる学問分野に広く波及性を持つものである.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Far-red Light Interacts with Plant Density to Change Photosynthate Allocation of Cucumber Seedlings and Their Subsequent Early Growth after Transplanting2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio Shibuya, Ryosuke Endo, Yoshiaki Kitaya, Mizuki Tsuchida
    • 雑誌名

      HORTSCIENCE

      巻: 55 号: 9 ページ: 1433-1437

    • DOI

      10.21273/hortsci15159-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction between red to far-red ratio of light and vapor-pressure deficit on extension growth of cucumber seedlings2019

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, T., Kishigami, S., Endo, R., Matsuda, R.
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae

      巻: 248 号: 4 ページ: 98-104

    • DOI

      10.21273/horttech04061-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and flowering responses of seed-propagated strawberry seedlings to different photoperiods in controlled environment chambers2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruyama J., Shibuya, T.
    • 雑誌名

      HortTechnology

      巻: 28 ページ: 453-458

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2018.12.049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 照射光中に含まれる遠赤色光の割合の変化に対するキュウリ実生の形態的可塑性2020

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,片岡千景,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遠赤色光と相対湿度がペチュニアの花成と伸長成長に及ぼす複合影響2020

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,泉 美佑,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遠赤色光の割合が異なる光源下におけるキュウリ実生の塩分ストレス応答2020

    • 著者名/発表者名
      永田彩乃,渋谷俊夫,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会 2020年全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 強い気流に対する植物応答は遠赤色光の有無によって異なる2020

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,神藤慶紀, 遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会 2020年全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Far-red light interacts with plant density to change photosynthate allocation and early growth of cucumber seedlings2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya, M. Tsuchida, R. Endo, Y. Kitaya
    • 学会等名
      Greensys 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation between stomatal conductance and plant growth rate that does not involve the net assimilation rate under water stress2019

    • 著者名/発表者名
      R. Endo, R. Matsuyama, T. Shibuya, Y. Kitaya
    • 学会等名
      Greensys 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PPFD-Pn curve of cucumber leaves measured under blue, green, and red LED light2019

    • 著者名/発表者名
      Jishi T., Shoji K.
    • 学会等名
      Greensys 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体群密度が植物のバイオマス分配に及ぼす影響は遠赤色光の有無によって異なる2019

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,土田美月,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会2019年全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異なる水分環境下で生じた気孔コンダクタンスと成長速度の関係に介在する要因の解析2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤良輔,松山涼馬,渋谷俊夫,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会2019年全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photosynthetic performance of cucumber transplants acclimatized to light with higher red to far-red ratio than sunlight.2018

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, T., Endo, R.
    • 学会等名
      XXX. International Horticultural Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キュウリ実生の成長およびバイオマス分配に及ぼす遠赤色光の有無および個体群密度の交互作用2018

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,土田美月,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      2018年度日本農業気象学会中国四国支部・近畿支部合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 気孔コンダクタンスと成長速度の関係に介在する要因の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松山涼馬,遠藤良輔,渋谷俊夫,北宅善昭
    • 学会等名
      2018年度日本農業気象学会中国四国支部・近畿支部合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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