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2015 年度 実績報告書

ナノ秒極性反転パルス放電による農作物種子の発芽抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25420259
研究機関愛媛大学

研究代表者

門脇 一則  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (60291506)

研究分担者 尾崎 良太郎  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (90535361)
辻田 泉  愛媛県農林水産研究所, 農業研究部, 研究員 (50558202)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードパルスパワー / 農業応用 / 食物種子 / プラズマ / バリア放電 / 発芽制御 / 光感受性 / 嫌光性喪失
研究実績の概要

農業・食品分野への高電圧応用研究は,農作物や加工食品の生産性向上につながる重要な研究である。放電処理により,種子の発芽を抑制したり,逆に促進したりできることが,これまでの研究で明らかにされている。農作物種子の発芽をコントロールするためのパルスパワー応用技術の確立を目指し,最初の2年間で,様々な「属」や「科」の種子(はだか麦,レタス,人参,カイワレ大根,ブロッコリー,トマト)を対象として,放電処理の影響を実験的に調べた。最終年度,それらの中で特に興味深い結果が得られたトマト種子の嫌光性喪失現象に注目し,その機構について詳細に検討した。結果を以下に要約する。
(1)機械的に研磨されていない種子(未研磨種子)にバリア放電処理を施した後,初期暗室保存にて栽培したときの発芽数と発根数の経日変化を調べた。放電処理時間0分,5分,10分,20分および30分の場合での測定結果を比較したところ,発芽・発根に対する放電処理の影響はほとんど無かった。顕微鏡観察の結果,種子表面の毛茸が放電により損傷している形跡は認められなかった。
(2)未研磨種子にバリア放電処理を施した後,光照射保存にて栽培したときの発芽数と発根数の経日変化を調べた。本来嫌光性であるトマト種子は光照射保存下では発芽が困難なのに,放電処理を施すことにより,光照射下でも発芽するという事実を得た。放電処理時間の上昇と共に発芽勢も上昇する傾向が認められた。
(3)研磨により毛茸を除去された種子(研磨種子)に30分間の放電処理を施すと,種皮細胞の一部が壊死した。しかしそのような状況でも,放電処理された種子の光照射下での発芽勢は,放電に曝されていない種子の発芽勢よりも強かった。これらの結果から,嫌光性を司る光受容体が放電により変質していることが示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] ナノ秒極性反転パルス電圧によりバリア放電処理されたトマト種子の嫌光性喪失2016

    • 著者名/発表者名
      門脇一則,野中将輝,中田晃弘,尾崎良太郎,辻田 泉,栗坂信之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: Vol.136, No.7 ページ: 未定 -

    • DOI

      10.1541/ieejfms.136.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 極性反転パルス電圧を用いたDBD処理による嫌光性種子の光感受性変化2016

    • 著者名/発表者名
      中田 晃弘,丸山 和行,辻田 泉,栗坂 信之,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-16
  • [学会発表] 嫌光性種子の光感受性に対するナノ秒極性反転パルス電圧によるDBD処理の影響2015

    • 著者名/発表者名
      中田 晃弘,丸山 和行,辻田 泉,栗坂 信之,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • 学会等名
      電気学会放電研究会:「放電一般,バイオ応用」
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [学会発表] パルス放電処理されたトマト種子の嫌光性の喪失2015

    • 著者名/発表者名
      野中 将輝,尾崎 良太郎,門脇 一則
    • 学会等名
      平成27年度 電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県・香美市)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-26

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公開日: 2017-01-06  

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