| 研究領域 | 植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05491
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
豊田 正嗣 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90714402)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | バイオセンサー / カルシウム / イメージング / 植物 / メカノバオロジー |
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| 研究成果の概要 |
植物は外力（力学的刺激）を感受して、自立的かつダイナミックに生体構造を変化させる（本研究では、この応答を植物の力学的最適化戦略と呼ぶ）。この力学的最適化戦略は、樹木などのバイオマスを利用する持続可能な（サステナブル）社会・資源・建築を実現するために重要な能力であるが、その初期過程である植物の力学的刺激受容機構は明らかになっていない。本研究では、外力によって発生する張力および細胞内カルシウムシグナルを可視化するイメージング技術を開発し、シロイヌナズナやオジギソウが接触や傷害、重力などの力学的刺激を感受し、その情報を伝達させ、運動や防御機構を駆動させる仕組みを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
植物生理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の力学的刺激受容・フィードバック機構を解明し、その仕組みを利活用することは、樹木などのバイオマスを利用するサステナブル社会を支えるために重要な知見となる。また、これらの仕組みを「センサー」と「アクチュエータ」という視点から理解することで、植物の力学的最適化戦略を可能にする根本原理が抽出できるだけではなく、構造建築の共通点や相違点を詳らかにすることで、両者の橋渡しするようなサステナブル構造建築の基盤となる新しい概念の創出が可能となる。さらに、大型植物の反応をリアルタイムで可視化できる新しいイメージング技術・顕微鏡法は、植物学のみならず動物学や微生物学などにも応用が可能となる。
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