| 研究課題/領域番号 |
19K06014
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
切岩 祥和 静岡大学, 農学部, 教授 (50303540)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ストレス耐性 / 安定生産 / 超音波 / 育苗技術 / 種子プライミング / 耐暑性 / 種子発芽 / 抗酸化応答 / 高温耐性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の夏の異常高温は野菜の周年安定生産の脅威となり，高度な環境制御装置による技術的な対策だけでは効果的な改善策には程遠く新たな技術が求められる．代表者は超音波を種子に照射処理し，発芽生理への効果と苗の耐暑性向上効果を見出した．本研究課題では，高温耐性に優れる植物育成への超音波照射技術の可能性に迫る．この技術は，医学分野の研究でヒートショックプロテインの誘導が，工学分野の研究で活性酸素種の発生が報告され、これら知見と発見した現象を元に，植物栽培利用のない『超音波』を利用して，植物の潜在的機能を高めた耐暑性苗を簡便に作出し，周年安定生産の夏の課題である高温を克服するための新技術の開発を目指す．
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| 研究成果の概要 |
夏期高温期の作物の安定生産を目的として，超音波の種子処理が作物の高温耐性を向上する可能性を見出した．超音波処理が高温耐性を向上した葉菜類を供試し抗酸化応答について調査したところ，高温条件の初期応答に関わるSOD活性が超音波処理により高いことを明らかにした．このSODは吸水に伴って胚において一時的に高まるスーパーオキシドアニオンを代謝する酵素であり，超音波処理した植物体ではSOD活性が高かった．
一方，超音波処理が悪影響を及ぼす作物では，種皮でひび割れが確認され，発芽率も低下した．この低下は特に過湿条件で著しくなり，種子発芽時の吸水バランスを維持するような処理法を作物ごとに検討する必要がある．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の異常気象は作物の安定生産を脅かし，温暖化対策は産地の維持にも関わる重要な課題である．このような事態に対応するため，生産体系の高度化が進められてきたが，施設化による対策には限界がある．そこで，ストレスに強い作物を利用することが求められるが，遺伝子組み換え作物やゲノム編集技術の利用にはもうしばらく時間が必要であるため，比較的容易に作物の機能を向上できる技術として超音波処理による作物の機能向上は意義深い．この技術は，播種時に一度処理するのみでストレス耐性を向上できるため，他のバイオスティミュラント技術に比べ容易に耐性を向上させ，ノンケミカルな処理であることからその汎用性が大きい技術である．
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