| 研究課題/領域番号 |
18H02195
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
河鰭 実之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (10234113)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 葉焼け / UV-B / UV-A / 活性酸素 |
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| 研究実績の概要 |
1. 紫外線による形態異常が発生する植物の生理的条件と環境条件： ①ブロッコリ‘ピクセル’，‘ハイツ’，‘ドシコ’，キャベツ‘サクセション’，コールラビ’アスルスター’を白色LED下で4週間育苗した後に，太陽光下に6時間静置したところ，ブロッコリ’ピクセル’に葉焼けが発生した．このときのUV-B強度は0.6-1.6W/㎡であった．②UV-B光源を用いて，葉への障害の発生条件について検討した．UV-Bの強さは0.3－1W/㎡の範囲で検討した．苗の育苗時のストレス条件により，葉に障害が発生するUV-B強度が異なるようであった．全くストレスが加わらない白色LEDのみによる育苗では，0.3W/㎡の3時間照射で葉の褐変などの傷害が発生した．また，傷害は若い葉ほど発生が少なかった．播種3週間後と4週間後の本葉の抽出液の吸光度を調べたところ、葉中のフェノール物質の蓄積量が齢と共に低下することが明らかとなった．③単独の照射と比較して、UV-Bに白色光を組み合わせた照射で葉焼けの程度が有意に低く抑えられた．また，暗期明け直後と日中の照射を比較したところ，暗期明け直後に傷害が強く発生し，これには葉の就眠運動が関係していることが推察された．
2.紫外線照射によるROS発生の定量： ROSの検出のため蛍光色素を用いた実験系の各種条件を設定した．
3. 各種紫外線LEDを用いて波長特異性の解明：①各種紫外線の照射装置として，太陽光と同等の光強度で照射が可能な310nmと340nmのLED照射装置を開発した．これらは，カブの芽生えへの照射実験により効果を検証中である．②遺伝子発現解析により，これまでのところ，UV-Aの照射によりROSシグナル伝達系と関係のある一酸化窒素が応答に関わっていることが明らかになった．
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| 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
今年度は，主に実験系の確立を目指し，紫外線が葉に傷害を与える条件をほぼ確定することができた．また，紫外線を照射する各種の装置を開発し，試験運転をしているところである．また白色光をプロジェクタを用いて変則照射するための装置も完成している．これらにより，各種データは取れ始めているのでこれらの実験に関しては順調にすすんでいる．とくに弱い各種のストレスによって紫外線に対する耐性が高まっていることが示唆されるデータも得られている．一方活性酸素の測定方法については，今のところ十分な感度を得られておらず，改良がまだ必要である．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに確立した紫外線による傷害が発生する条件において，生理学的な変化を調べるとともに遺伝子発現解析を行う．それと同時にプロジェクタをもちいた可視光の変則照射実験を行い，紫外線応答との比較を行う．活性酸素の測定については，さらにプロトコールを見直し，正確な定量が可能となるよう実験を継続する．
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