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2019 年度 実績報告書

光を利用する樹木根系の制御技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K15018
研究機関前橋工科大学

研究代表者

本間 知夫  前橋工科大学, 工学部, 教授 (80242246)

研究分担者 門屋 利彦  前橋工科大学, 工学部, 教授 (40551875)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード白色根 / チャ / 光照射 / 呼吸活性 / 生体電位 / タンパク質発現 / 根長 / キャベツ
研究実績の概要

本研究課題は、地下部にあって見えない根の機能を、地上部や根に対する光照射で制御し、個体状態の維持管理等に応用することを目指し、そのための基礎的知見を得ることを目的として実施したものである。材料としてチャの挿し木苗、チャが利用出来ない時期はキャベツ苗を利用し、LEDによる光照射を行い(波長は赤・緑・青・白、対照は遮光、強度は根に直接照射する場合30μmol/m2/s、地上部に照射する場合は75μmol/m2/sに設定)、生体電位や呼吸活性の測定、総根長の計測、根におけるタンパク質発現などを調べた。
根系の呼吸活性は、トリフェニルテトラゾリウムクロライド(TTC)の還元反応から生じるフォルマザン量を定量して評価する方法(TTC法)を、根系全体に適用出来るようした。光照射をチャの挿し木苗(照射時間は6時間・10時間・24時間)、キャベツ苗(照射時間は3時間・6時間)に対して行ったところ、いずれの苗においても、波長により呼吸活性の大きさは異なり、緑色光で一番大きい活性を示した。一方、チャの生体電位を測定しながら根に直接光を照射した場合、青色光を照射した個体において一番大きな電位の変動値が得られた。
チャの枝から作った挿し穂(二葉二節、根は無い)を土に挿すと同時に、光照射を連続的に長期間行い(3から6ヶ月間と年により異なった)、発根状況を総根長を調べることで比較した。全ての年のサンプルの解析が終わっていないためまだ結論は出せないが、初年度の実験では赤色光照射の苗の総根長が他よりも大きかった。
チャの根における光受容タンパク質の発現状況の解析については、タンパク質の抽出・精製が難しく、本研究期間を通して波長によるタンパク質発現の違いを見るには至らなかった。
樹木根系機能が照射光の条件により異なることを見出したが、まだ実施すべき実験、課題が多く残っており、引き続き研究を継続する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [学会発表] キャベツ酢残渣液処理したキャベツセル成形苗の耐乾性と生理活性との関係について2019

    • 著者名/発表者名
      本間知夫・石橋 諭・小山田篤史・辻 渉・石原 智・小倉愉利子・小泉丈晴
    • 学会等名
      日本作物学会第248回講演会
  • [学会発表] キャベツ酢残渣液によるキャベツセル成形苗に対する 耐乾性付与~異なる処理方法の影響2019

    • 著者名/発表者名
      小林竜也・石橋 諭・小山田篤史・辻 渉・石原 智・小倉愉利子・小泉丈晴・本間知夫
    • 学会等名
      2019日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
  • [学会発表] 根の採取のための桑種子苗のセラミック栽培及び水耕栽培2019

    • 著者名/発表者名
      栗原 僚・関 慎太郎・神戸隆介・木下 明・本間知夫
    • 学会等名
      2019日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
  • [備考] 生物工学専攻及び生物工学科の学生が日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会で成果発表を行いました

    • URL

      https://www.maebashi-it.ac.jp/department/bio/info/news/post_27.html

  • [備考] 電子広報2019年2月1日号(NO.1621)暮らしに密着 工科大LABO Vol.5

    • URL

      https://www.city.maebashi.gunma.jp/material/files/group/10/20190201p10-11.pdf

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公開日: 2021-01-27  

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