| 研究課題/領域番号 |
24656192
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
金澤 誠司 大分大学, 工学部, 教授 (70224574)
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| 研究分担者 |
市來 龍大 大分大学, 工学部, 助教 (00454439)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 大気圧放電プラズマ / 活性酸素 / プラズマジェット / 植物 / シロイヌナズナ / カイワレ大根 / グルコース / クロロフィル蛍光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，大気圧放電プラズマを用いて，そのプラズマ中の活性酸素や活性窒素を植物の栽培過程に導入するための新規な手法を開発して，その効果を明らかにすることである。植物照射用の大気圧プラズマジェットを開発し，人工気象器による植物栽培の実験システムを構築した。開発した大気圧プラズマジェットは電池で駆動できるため，手持ちの状態で使用できるため，複雑で任意の形状の照射対象にも使用できるものである。栽培用の容器（リアクタ）については３Ｄプリンターで作製した。
研究ではモデル植物とされるシロイヌナズナや種子が大きくて生育期間の短いカイワレ大根を用いた。シロイヌナズナの実験では，種子に春化処理を施した後にプラズマ照射することで発芽後の生長促進が現れることがわかった。カイワレ大根の実験では，前処理である水浸漬を行い，休眠状態を解除してプラズマ照射することで生長の促進が見られた。これらの効果は，コントロールの試料とのｔ検定による比較により，統計的な有意差があることが実証された。カイワレ大根の種子では，デンプンの分解物であるグルコースの濃度の増加が見られた。これはプラズマが種子中のデンプン分解酵素の活性化に寄与しているのではないかと考えられる。一方，発芽後のシロイヌナズナの葉にプラズマ照射すると，照射された葉の部分だけが枯れた。葉のクロロフィル蛍光の測定より，プラズマ照射により光化学系Ⅱの最大量子収率が減少していることが確認された。また，葉の表面の元素分析より，プラズマ処理された葉からは細胞中の無機塩類が検出されたことから，プラズマ照射により細胞壁が壊され，ネクローシスが起きていることが示唆された。
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