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バイオミメティックスを目指すシソ科植物「シモバシラ」の氷晶析出機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24658207
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 農業環境工学
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

武田 一夫  帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (80374768)

研究分担者 松嶋 卯月  岩手大学, 農学部, 准教授 (70315464)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードシモバシラ / シソ科植物 / 氷晶析出 / 氷核活性 / 植物外凍結 / ピット(壁孔) / 3次元画像解析 / バイオミメティックス / ピット(壁孔) / バイオミメティクス / 寒さ適応性 / 高尾山
研究概要

シモバシラ(Keisukea japonica, Miq.)の氷晶析出現象について、析出機構の解明を目的に室内実験を行った。その結果、初冬に氷核活性温度が-2.1~-2.5℃に高まること、電子顕微鏡写真から木部表面に1μmのピット(壁孔)構造があること、3次元蛍光画像解析から茎内部の給水が導管周辺部位を経由して起こることが確認された。気温低下が始まると、氷核活性によって凍結し、ピットが氷の木部内部への侵入を阻止し、氷成長面の吸引力によって土壌水が根系や導管を経て木部表面に移動し、連続した氷晶が析出すると考えられる。こうした現象は、それを模したバイオミメティックス技術への応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] シモバシラ(Keisukea japonica Miq.)氷晶形成における通水経路および氷成長面2014

    • 著者名/発表者名
      松嶋卯月、武田一夫、Karen TANINO
    • 雑誌名

      低温生物工学会誌(Cryobioligy and Cryotechnology)

      巻: 60巻 ページ: 31-33

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] シモバシラ(Keisukea japonica Miq.)氷晶形成における通水経路および氷成長面2014

    • 著者名/発表者名
      松嶋卯月、武田一夫、Karen K. TANINO
    • 雑誌名

      低温生物工学会誌(Cryobioligy and Crytechnology)

      巻: 60 ページ: 31-33

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シソ科植物「シモバシラ」による氷晶析出機構への物理的アプローチ2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫
    • 雑誌名

      日本雪氷学会誌・雪氷

      巻: 75巻 ページ: 183-197

    • NAID

      10031190151

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シソ科植物「シモバシラ」による氷晶析出機構への物理的アプローチ2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫
    • 雑誌名

      日本雪氷学会誌「雪氷」

      巻: 75 ページ: 183-197

    • NAID

      10031190151

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷核活性の季節変化2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫、松嶋卯月、Karen Tanino
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会、日本雪工学会共催)
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道北見市)
    • 年月日
      2013-09-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シモバシラ(Keisukea japonica Miq.)氷晶形成における通水経路および氷成長面2013

    • 著者名/発表者名
      松嶋卯月、武田一夫、Karen TANINO
    • 学会等名
      低温生物工学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2013-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷晶析出現象2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫、松嶋卯月、Karen Tanino
    • 学会等名
      低温生物工学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2013-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷晶析出現象2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫、松嶋卯月、Karen Tanino
    • 学会等名
      第58回低温生物工学会大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府 吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シモバシラ(Keisukea japonica Miq.)氷晶形成における通水経路および氷成長面2013

    • 著者名/発表者名
      松嶋卯月、武田一夫、Karen Tanino
    • 学会等名
      第58回低温生物工学会大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府 吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷核活性の季節変化2013

    • 著者名/発表者名
      武田一夫、松嶋卯月、Karen Tanino
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会・日本雪工学会共催)
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道 北見市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷核活性機能2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木 綾、武田一夫、Karen Tanino
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会、日本雪工学会共催)
    • 発表場所
      福山市立大学(広島県福山市)
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」の氷晶析出に関わる茎の構造2012

    • 著者名/発表者名
      武田一夫、Karen Tanino, 松嶋卯月
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会、日本雪工学会共催)
    • 発表場所
      福山市立大学(広島県福山市)
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of ice segregation by Keisukea japonica Miq., Laminaceae2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Takeda, Karen Tanino, Uzuki Matsushi
    • 学会等名
      Plant and Microbe Adaptations to Cold
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市、日本)
    • 年月日
      2012-06-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of ice segregation by Keisukea japonica Miq., Lamiaceae2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, K.Tanino, U. Matsushima
    • 学会等名
      Plant and Microbe Adaptations to Cold 2012
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」の氷晶析出に関わる茎の構造2012

    • 著者名/発表者名
      武田一夫, Karen Tanino,   松嶋卯月
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会、日本雪工学会 共催)
    • 発表場所
      福山市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] シソ科植物「シモバシラ」による氷核活性機能2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木 綾,武田一夫,Karen Tanino
    • 学会等名
      雪氷研究大会((公社)日本雪氷学会、日本雪工学会 共催)
    • 発表場所
      福山市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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