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2015 年度 実績報告書

苗生産におけるバイオマス分配を介した生態的トレードオフの解明と環境制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H04575
研究機関大阪府立大学

研究代表者

渋谷 俊夫  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (50316014)

研究分担者 松田 怜  東京大学, 農学生命科学研究科, 講師 (20547228)
植山 雅仁  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (60508373)
東條 元昭  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90254440)
遠藤 良輔  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (10409146)
大山 克己  千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 准教授 (20456081)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード成長モデル / バイオマス分配 / ストレス抵抗性 / 複合影響
研究実績の概要

遠赤色光に対する赤色光の比(以下,R/FR比)が高い光を照射下で,植物の成長が抑制される要因を,同化箱法を用いて求めたガス交換速度の実測値と成長解析法を用いて求めた成長パラメータの算定値から分析した.単位葉面積あたりの個体あたりの総光合成速度は,計測7日目以外は試験区間に差がみられなかった.一方,個体あたりの個体あたりの総光合成速度は計測期間を通してR/FR比4.3照射下で小さかった.相対成長速度はR/FR比4.3の光照射下でR/FR比1.4の光照射下の0.9倍であったが,純同化速度はどちらの算出方法でも試験区間に差がみられなかった.このことは,高R/FR比4.3の光照射下において植物の成長が抑制されていたが,単位葉面積あたりの光合成速度は変化しなかったことを意味する.本実験条件において高R/FR比の光照射において成長が抑制されたのは,展葉の抑制によって葉面積が小さくなり,その結果,個体あたりの総光合成速度が小さくなったためと考えられる.高R/FR比で育成した植物を,強光下に移したときの成長特性を調べたところ,低R/FR比で育成した植物よりも,相対成長速度が1.7倍になった.クロロフィル蛍光パラメータの解析から,高R/FR比で育成した植物は電子伝達効率が高いことが示された.これらの結果から,高R/FR比の光照射下では成長が抑制される一方で,強光下に移したときの成長速度が大きくなるというトレードオフ関係が示された.高R/FR比で育成した植物は単位葉面積あたりの乾物重(LMA)が大きく,そのような植物は強光下での光合成速度が大きく,病害抵抗性が高かった.LMAは苗の品質の指標として有効と考えられる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

トレードオフ関係をモデル的に説明するための基礎データが得られ,着実に成果が得られていると考える.

今後の研究の推進方策

苗の品質として単位葉面積あたりの乾物重(LMA)を指標することが有効であることが示された.今後は,研究の方向性を,LMAを高めるためのバイオマス分配に絞って,環境要素との関係を調べていく予定である.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Early development of powdery mildew on cucumber leaves acclimatized to illumination with different red-to-far-red ratios2016

    • 著者名/発表者名
      Itagaki, K., Shibuya, T., Tojo, M., Endo, R., Kitaya, Y.
    • 雑誌名

      HortScience

      巻: 51 ページ: in press

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of spectral distribution and photosynthetic photon flux density for overnight LED light irradiation on tomato seedling growth and leaf injury2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, R., Yamano, T., Murakami, K., Fujiwara, K.
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae

      巻: 198 ページ: 363-369

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2015.11.045

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Growth analysis and photosynthesis measurements of cucumber seedlings grown under light with different red to far-red ratios2016

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, T., Hayashi, S., Endo, R., Kitaya, Y.
    • 雑誌名

      HortScience

      巻: 51 ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of powdery mildew fungus on cucumber leaves acclimatized to different CO2 concentrations.2015

    • 著者名/発表者名
      Itagaki, K., Shibuya, T., Tojo, M., Endo, R., Kitaya, Y.
    • 雑誌名

      HortScience

      巻: 50 ページ: 1662-1665

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atmospheric humidity influences on oviposition rate of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) through morphological responses of host Cucumis sativus leaves2015

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, T., Itagaki, K., Ueyama, S., Hirai, N., Endo, R.
    • 雑誌名

      Journal of Economic Entomology

      巻: 109 ページ: 255-258

    • DOI

      doi: 10.1093/jee/tov312

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 異なる赤色/遠赤色光比の光照射下におけるキュウリ実生の光合成および成長特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫,林早紀,遠藤良輔,北宅善昭
    • 学会等名
      日本農業気象学会2016年全国大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] 夜間に照射するLED光の分光分布およびPPFDがトマト苗の成育と可視障害に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      松田怜,山埜拓人,村上貴一,富士原和宏
    • 学会等名
      日本農業気象学会2016年全国大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] 異なるCO2 濃度に順化したキュウリ実生におけるキュウリうどんこ病菌の生育2015

    • 著者名/発表者名
      板垣 芳・渋谷俊夫・東條元昭・遠藤良輔・北宅善昭
    • 学会等名
      園芸学会平成27年度秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] 水蒸気飽差がキュウリ葉の表皮構造およびガス交換特性に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      渋谷俊夫・加納憲治・遠藤良輔・北宅善昭
    • 学会等名
      園芸学会平成27年度秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] Powdery mildew resistance in cucumber seedlings is reduced under lower CO2 concentration than the atmospheric level.2015

    • 著者名/発表者名
      Itagaki, K., Shibuya, T., Tojo, M., Endo, R., Kitaya, Y.
    • 学会等名
      GreenSys 2015 -International Symposium on New Technologies and Management for Greenhouse-
    • 発表場所
      University of Evora, Evora (Portugal)
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Pest-specific effects of atmospheric moisture on plant-herbivore interactions through the responses of host cucumber plants.2015

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, T., Hirai, N., Ueyama, S., Itagaki, K., Sakamoto, Y.
    • 学会等名
      GreenSys 2015 -International Symposium on New Technologies and Management for Greenhouse-
    • 発表場所
      University of Evora, Evora (Portugal)
    • 年月日
      2015-07-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Water-use efficiency of cucumber transplants acclimatized to different vapor-pressure deficits2015

    • 著者名/発表者名
      Kanou, K., Shibuya, T., Endo, R., Kitaya, Y.
    • 学会等名
      GreenSys 2015 -International Symposium on New Technologies and Management for Greenhouse-
    • 発表場所
      University of Evora, Evora (Portugal)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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