植物のストレス防御反応を利用した植物工場野菜の高付加価値化環境制御法の開発

• 研究課題/領域番号: 25292150
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業環境・情報工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清水 浩 京都大学, 農学研究科, 教授 (50206207)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 施設園芸・植物工場 / 高付加価値 / 遺伝子発言 / 環境調節 / 甘味植物 / ステビア / 遺伝子発現 / 施設園芸 / 植物工場

研究成果の概要

本研究では甘味植物であるステビアを対象として，環境刺激をストレスとして与えることで甘味成分の生合成を促進する手法を開発した。具体的には植物工場などの園芸施設で刺激として与えることが比較的容易である光環境に着目した。その結果，R/FR 1.22 条件区と青色光条件区でSGs量が向上することが明らかとなった。また， 8 h 明期の4 h 連続暗期を中断させるNI-FL 50条件区で効果があり，これまでにステビア栽培で最適とされている16 h 明期と比べると3/5のDLIで，約4.5倍ものSGs量が上昇することが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] mpact of blue, red, and far-red light treatments on gene expression and steviol glycoside accumulation in Stevia rebaudiana (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yoneda, Hiroshi Nakashima, Juro Miyasaka, Katsuaki Ohdoi, Hiroshi Shimizu
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 137 ページ: 57-65
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2017.02.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of light intensity and photoperiod on improving steviol glycosides content in Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni while conserving light energy consumption (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoneda Yuki、Shimizu Hiroshi、Nakashima Hiroshi、Miyasaka Juro、Ohdoi Katsuaki
  • 雑誌名: Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants 巻: 7 ページ: 64-73
  • DOI: 10.1016/j.jarmap.2017.06.001
• [雑誌論文] Effect of Treatment with Gibberellin, Gibberellin Biosynthesis Inhibitor, and Auxin on Steviol Glycoside Content in Stevia rebaudiana Bertoni (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoneda Yuki、Shimizu Hiroshi、Nakashima Hiroshi、Miyasaka Juro、Ohdoi Katsuaki
  • 雑誌名: Sugar Tech 巻: 8 号: 4 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1007/s12355-017-0561-3
• [雑誌論文] Effect of Different Durations of Root Area Chilling on the Nutritional (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayana Ito, Hiroshi Shimizu,, Ryoshuke Hiroki, Hiroshi Nakashima, Juro
  • 雑誌名: Environment Control in Biology 巻: 51 ページ: 187-192
  • 査読あり
• [学会発表] 光刺激に対する遺伝子発現変化を利用した植物工場内ステビア高付加価値化に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 米田有希、清水 浩、中嶋 洋、宮坂寿郎、大土井克明
  • 学会等名: 日本生物環境工学会2015年宮崎大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイヤ コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Gene expression profiles of high-value-added Stevia rebaudana under various environmental conditions in a plant factory (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yoneda, Hiroshi Shimizu, Hiroshi Nakashima, Juro Miyasaka, Katsuaki Ohdoi
  • 学会等名: The International Conference on Plant Factory 2014
  • 発表場所: Kyoto University
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] Effect of low temperature on gene expression of the ascorbic acid biosynthetic enzyme in spinach (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayaka Nakai, Hiroshi Shimizu, Hiroshi Nakashima, Juro Miyasaka, Katsuaki Ohdoi
  • 学会等名: The International Conference on Plant Factory 2014
  • 発表場所: Kyoto University
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] 植物工場内における環境刺激に対する遺伝子発現を利用した高付加価値 (2014)
  • 著者名/発表者名: 米田有希，清水浩，中嶋洋，宮坂寿郎，大土井克明
  • 学会等名: 農業食料工学会関西支部第１３２回例会
  • 発表場所: 岐阜大学サテライトキャンパス
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 根圏低温処理がホウレンソウのアスコルビン酸生合成酵素の遺伝子発現に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中井彩香，清水浩，中嶋洋，宮坂寿郎，大土井克明
  • 学会等名: 日本生物環境工学会2014東京大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] Effect of acclimation to low temperature on nutritional quality of spinach (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ito
  • 学会等名: GreenSys 2013
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] 根圏低温処理がホウレンソウのアスコルビン酸含有量に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤彩菜，清水 浩，中嶋 洋，宮坂寿郎，大土井克明
  • 学会等名: 日本生物環境工学会２０１３年高松大会
  • 発表場所: 香川大学，高松