2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10460116
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
高倉 直 長崎大学, 環境科学部, 教授 (50011929)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高尾 雄二 長崎大学, 環境科学部, 助教授 (20206709)
武政 剛弘 長崎大学, 環境科学部, 教授 (70039684)
池永 敏彦 長崎大学, 環境科学部, 教授 (10124819)
平岡 教子 長崎大学, 環境科学部, 助教授 (40133178)
中村 武弘 長崎大学, 環境科学部, 教授 (70039692)
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| Keywords | 組織培養 / 有用物質 / 植物工場 / バイオリアクタ / リュウゼッラン / CAMモデル / シミュレーション |
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| Research Abstract |
Agave pasificaの苗の大量増殖を目的にin vitroで基礎実験を行い、その実験結果からジャーファメンタでの培養を行った。無菌種子から育てた葉の厚さ5mmの外植片をMS培地を修正した培地にホルモン(2,4DとBA)を添加し、蔗糖と寒天を加えた培地で培養した。いずれの培地においてもカルスが誘導され、生長も良好であった。その後、継代のカルスの生長培養条件を調べた結果、2,4Dを0.25mg/LとBAを10mg/L添加した培地で生長が最も良好であった。カルスからシュートの形成では、再分化した植物からはシュートとともに根を形成した植物も出現したが、しないものはホルモン無添加の培地に移して発根させた。12回継代培養を重ねたカルスからはシュートは形成されなかった。ジャーファメンタによる大量培養では、培養液として、大塚1号、2号の混合標準培養液を用い、25℃、暗期で3週間培養した。発芽率は対照区よりジャーファメンタを用いた場合が高くなる傾向を示したが、植物の生長に個体差が大きく均一性に欠けた。
Agave pasificaはCAM植物であり、通常のC3、C4植物とは異なる光合成を行うので、その光合成をsimulinkを用いてモデル化した。二酸化炭素固定の第1ステップはメソフィル細胞で起こる。C3あるいはC4植物は明期にCO_2を取り込むが、CAM植物は暗期にCO_2を取り込む。CAM植物はC3植物に似た光合成を行う。4つのプロセスからなる。1)気孔をひらき、CO_2の固定、2)リンゴ酸の合成、3)リンゴ酸の消費、4)C3光合成である。光合成におけるカルビンサイクルは3つの生化学反応として表現できる。まず、第1はRuBPとその中間生成物(R)の合成である。Rはミカエルーメンテンの関係式に従うとして、各種の光入力に対して光合成がどのように変化するかをモデル化した。
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