• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

植物成長に最適な光照射の変動パターンの探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K06832
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関東北大学

研究代表者

冨松 元  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (70598458)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード環境応答 / 変動光 / 動的光合成 / 光合成誘導反応 / 馴化 / 植物生理生態 / シロイヌナズナ / 熱帯植物 / 生長 / モデル
研究開始時の研究の概要

光照射のパターン変化が植物の生長特性やガス交換特性におよぼす影響について調べる。近年普及してきた栽培用LED光源を用いて、1日の積算光量を同じとし、その中で日長、最大光量、光照射パルスを変えた時の植物への影響を網羅的に計測する。これらの結果を植物変動光応答モデルに適用することで、植物成長に最適な光環境の栽培条件を探査する。

研究成果の概要

植物成長に最適な光照射の変動パターンについて探査するために、様々な光条件で植物を栽培し、植物成長の関する基本データの収集を進めた。最初に、光変動をともなう栽培システムを構築し、複数の照射光コントロールユニットを1台のパソコンで一元管理できるシステムを構築した。次に構築したシステムを活用し、植物成長におよぼす光照射パターンの影響を調べ、シロイヌナズナの成長速度は照射パターンと日長の相互作用によって変化することが示唆された。環境測定と光合成誘導反応の現地調査を熱帯林床で実施し、同熱帯樹種内での光合成の光誘導反応速度の変化が、生育光環境に沿った気孔開度に依存していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた「光照射の長期変動パターンの影響」は、栽培用の高輝度LED光源を用いた植物工場への技術提供や産学連携強化の礎としての可能性を秘めている。また、本研究にように、長期的に植物成長にとって最適な光照射パターン、光強度、日長などを網羅的に調べた研究はなく、本研究で先駆けて実施すれば効率的な植物栽培の基礎研究として大きなアドバンテージとなる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Contributions of species shade tolerance and individual light environment to photosynthetic induction in tropical tree seedlings2022

    • 著者名/発表者名
      Kang Huixing、Tomimatsu Hajime、Zhu Ting、Ma Yixin、Wang Xiruo、Zhang Yan、Tang Yanhong
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 42 ページ: 1975-1987

    • DOI

      10.1093/treephys/tpac056

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Effect of growth-light condition on high CO2 acceleration of photosynthetic induction2023

    • 著者名/発表者名
      冨松元
    • 学会等名
      日本生態学会第70回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 太陽誘導クロロフィル蛍 光(SIF)を利用した光 化学系II量子収率(ΦPSII) と光合成の推定2022

    • 著者名/発表者名
      冨松元、彦坂幸毅
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光環境の空間的不均一性が動的光合成におよぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      冨松元, 唐艶鴻
    • 学会等名
      日本生態学会第69回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic photosynthesis to light change under high CO2 environments2020

    • 著者名/発表者名
      Hajime TOMIMATSU
    • 学会等名
      ESJ67 S22-4
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi