| 研究課題/領域番号 |
22K05600
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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39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
上原 直子 琉球大学, 研究推進機構 共創拠点運営部門, ポスドク研究員 (90899197)
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| 研究分担者 |
諏訪 竜一 琉球大学, 農学部, 准教授 (30560536)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | イトバショウ / 繊維作物 / 葉打ち / シンク・ソース / 炭素動態 / 転流・再転流 / 標識13C解析 / 工芸作物 / 繊維品質 / 栽培管理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまで科学的知見に基づく研究が着手されていなかった伝統工芸作物であるイトバショウについて，良質の繊維を採繊するための栽培管理方法の確立を目的とした調査を行う．偽茎の新鮮重および繊維率，更に繊維構成成分の調査により，施肥量や追肥効果の検証を行う．また，収穫部位である偽茎が光合成産物の一次貯蔵器官であることから，光合成産物の転流・貯蔵および再転流に着目し，偽茎の炭水化物の増減を定量化することで，栽培管理として慣習的に行われている「葉打ち（葉切除）」・「芯止め（最上位展開葉の切除）」の科学的根拠を明確化するとともに，作業の有効性・作業時期および回数を決定し，質の良い繊維をとるための知見を得る．
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| 研究実績の概要 |
イトバショウは良い繊維を採るために春～盛夏にかけて「葉打ち」という着生している葉を落とす作業を数回行う．生育が最も盛んな時期に光合成の場である葉を落とすことは新葉の展葉に既存の炭水化物が利用されることが予想される．そこで本年度は採繊部位である偽茎に安定同位体13Cを取り込ませた株を用いて，葉打ちを行わずに育成した株と葉打ちを行った株における，偽茎中の構造性炭水化物（繊維）および非構造性炭水化物（ショ糖・単糖，デンプンなど）含量に及ぼす影響について調査した．
葉打ちを行うと無処理の株と比較して伸長成長および肥大成長は抑制される傾向にあった．また乾物重は葉打ちをした株での偽茎で18.6％，根で23.7％減少した．偽茎の炭水化物含量は無処理株に比べて葉打ち株で構造性・非構造性問わず低かった．
葉打ち株における偽茎の乾物重や炭水化物含量の減少が新規光合成同化産物の減少によるものなのか，新葉形成のために既存の炭水化物の再転流によるものなのかを調べるために，偽茎の炭水化物動態を標識13Cを用いて解析を行った．その結果，葉打ちを行った株の新葉およびその葉鞘（偽茎）に含まれる13C含量は無処理株より高く，またその13Cは主に葉打ち前に同化した偽茎の繊維成分からも一部移行しているものの，多くは非構造性炭水化物を利用していることが分かった．
一方で，葉打ち後に出葉した葉数および葉の乾物重は無処理の株と変わらなかったことから，新規に展開した葉で獲得した光合成産物量は同程度であると推測されるが，偽茎より新葉におけるシンク強度が高かく，光合成同化産物は主に葉で利用されたと考えられた．
以上のことから葉打ちによって採繊部位である偽茎の炭水化物含量の転流・再転流を調整し，新規に生成された採繊部位である葉鞘の生育を抑制し，繊維の成熟に伴う二次細胞壁の合成が遅延し，柔らかく良い繊維質になるのではないかと考えられた．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
ポット栽培で育成したイトバショウを用いて標識13Cを用いた炭素動態を解析することによって，葉うちに伴う炭水化物の転流・再転流の様子が明らかになり，栽培現場で作業として行われていた「葉打ち」の科学的意義を示唆することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
葉打ちによる偽茎中の炭水化物分配の様子は13Cを用いた解析によって転流・再転流の様子は明らかになり，葉打ちがイトバショウの炭素分配に大きく影響を与えていることが分かった．芭蕉布の原料となる繊維はリグニン含量が少ないことが分かっているが，それが葉打ちにより葉鞘の生育を抑制し，繊維の成熟に伴う二次細胞壁の合成が遅延しているためなのかを調べるために，二次細胞壁の主要成分であるリグニンの測定をおこない，仮説の検証を行い，13C解析の結果とともに論文化する．
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