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微小光学デバイスを用いた組織・細胞レベルでの植物生理応答モニタリング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0088
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 次世代の農資源利用
研究機関熊本大学 (2019-2020)
奈良先端科学技術大学院大学 (2018)

研究代表者

久保 稔  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 特任講師 (30342778)

研究分担者 春田 牧人  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40733663)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード微小光学デバイス / 非侵襲 / リアルタイムイメージング / 植物生理応答モニタリング / 組織・細胞レベル / 環境応答 / ICT / 植物生理活性モニタリング
研究成果の概要

作物栽培において、日々変化する自然環境に適切に対応するために、これまで日照、温度などの環境条件の情報収集が行われているが、作物の成長具合などの生育条件の収集技術は限られていた。そこで本研究課題ではこれらの取得を目的とした組織・細胞レベルで行う植物モニタリングデバイスの開発を行った。CMOSセンサとLED光源を配置し、Wi-Fiによる操作並びにデータ取得が可能な非侵襲型の微小光学デバイスを開発した。このデバイスを植物の葉の表面に設置したところ、葉の気孔の開閉長時間、リアルタイムでモニタリングすることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国における農業従事者の減少や高齢化は重要な問題であり、これを克服するためには、農作業における負担を軽減する必要がある。そのうち、これまでの経験に頼った農作業を効率的に行うためには、植物の環境と生育情報を取得し、その情報を活用することで対策が可能である。これまで作物の生育情報を組織・細胞レベルで取得するには、顕微鏡などの大掛かりな装置が必要であったが、私たちが開発した微小光学デバイスを活用することで、野外で様々な植物で組織・細胞レベルの作物の生育情報をリアルタイムで取得することが可能となり、農作業の負担が軽減されることが期待される。

報告書

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

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 組織・細胞レベルでの植物生理活性モニタリングデバイスの開発2020

    • 著者名/発表者名
      久保 稔、春田 牧人 、澤 進一郎、太田 淳、出村 拓
    • 学会等名
      日本植物学会84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A small plant growth monitoring device for agriculture use2019

    • 著者名/発表者名
      Makito Haruta
    • 学会等名
      Bio4Apps2018/2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] CES2020への出展について

    • URL

      https://www.naist.jp/pressrelease/2019/12/006454.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 植物センシングデバイスおよびリアルタイム植物モニタリングシステム2019

    • 発明者名
      春田牧人、久保稔、水本旭洋、太田淳、笹川清隆、出村拓、安本慶一
    • 権利者名
      春田牧人、久保稔、水本旭洋、太田淳、笹川清隆、出村拓、安本慶一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2022-12-28  

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