2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multifaceted and exhaustive analysis of the reaction mechanism of the plant by the environment control for the establishment of the cultivation method of high functional vegetables
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15H04574
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
小川 敦史 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (30315600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 光二郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10325938)
曽根 千晴 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30710305)
野下 浩二 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40423008)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物工場 / 農業工学 / トランスクリプトーム解析 / 機能性野菜 / 光環境制御 / ジャスモン酸 / アミノ酸 / 脂溶性ビタミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
UV-A（370nm）の暴露や水耕液への植物ホルモン（MeJA，ABA）処理を行い，コマツナの生育と脂溶性ビタミン含有量に与える影響を調査した．白色LED照射（対照区）と比較して明期もしくは暗期にUV-Aを同時照射，収穫４日前にMeJAまたはABA を処理することで，ビタミンD3，E，K1含有量が有意に減少した．MeJAを投与した場合，減少程度がMeJA処理より小さく，個体内側ではD3，K1に変化は見られなかった．収穫４日前に明期のみUV-A照射とMeJAを組み合わせて処理したところ，ビタミンAが個体内側で有意に増加した．これらの結果から，白色LEDと組み合わせたUV-A照射，MeJAとABAの投与はビタミンD3，E，K1の減少に，UV-A照射とMeJA投与の組み合わせがビタミンAの増加に有効であることが明らかになった．
UV-Aを照射して栽培したコマツナからRNAを抽出し，次世代シーケンサーを用い遺伝子発現を網羅的に解析した結果46,998遺伝子が得られた．非照射の対照区に対して500倍以上の発現比を示した遺伝子（DEGs）は412個見つかり，抑制されるDEGsの方が多かった．紫外線照射によって発現レベルで大きな変化が起きることが分かり，今後，代謝関連遺伝子および代謝産物に注目することで，機能性を向上させる条件を見出せる可能性が示された．
カイワレダイコンを用いて，アミノ酸蓄積を誘導するMeJA量の検討と，増加したアミノ酸が保存中の変化を調査した．ごく微量のMeJAでもアミノ酸蓄積が確認でき，処理量に依存してアミノ酸蓄積量は増加しなかった．冷蔵庫で数日保存すると，MeJA処理区，無処理区ともに保存前より全体的にアミノ酸が増加する傾向が見られたが，MeJA処理した方がアミノ酸量は高い傾向にあった．MeJA処理によるアミノ酸の増加が保存中もある程度反映され続けることが示唆された．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] An Image Analysis Method for Lettuce Leaf and Root Growth Analysis in Hydroponic Culture2018
Author(s)
Tetsushi Koide, Takumi Okamoto, Yasunori Sakane, Anh-Tuan Hoang, Toshihiro Kasama, Wojciech-Piptr Bula, Yoshishige Endo, Ryo Miyake, Atsushi Ogawa, Masashi Komine, Chiharu Sone, Yoshihiro Kaneta, Yukio Yaji, Kyoko Toyofuku, Takahiro Kamata, Ken Kimura, Yoko Ishikawa
Organizer
he International Workshop on Nanodevice Technologies 2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] An Image Analysis Method for Lettuce Leaf and Root Growth Analysis in Hydroponic Culture2017
Author(s)
Anh-Tuan Hoang, Yasunori Sakane, Takumi Okamoto, Tetsushi Koide, Atsushi Ogawa, Masashi Komine, Chiharu Sone, Kyoko Toyofuku, Takahiro Kamata,, Ken Kimura, Yoko Ishikawa, Yoshihiro Kaneta, Yukio Yaji, Yoshikazu Ishii, Toshihiro Kasama, Wojciech-Piptr Bula, Yoshishige Endo, Ryo Miyake
Organizer
JST Crestシンポジウム「フィールド向け頑健計器と作物循環系流体回路モデルによる形質変化推定技術関す研究」
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[Presentation] レタスの水耕栽培における葉と根の生長分析のための画像解析の一手法2017
Author(s)
小出哲士, 岡本拓巳, A.-T. Hoang, 笠間敏博, W. P. Bula, 遠藤喜重, 三宅 亮, 小川敦史, 小峰正史, 曽根千晴, 金田吉弘, 矢冶幸夫
Organizer
第23回画像センシングシンポジウム
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[Presentation] レタスの水耕栽培における葉と根のリアルタイム生長分析2017
Author(s)
小出哲士, 岡本拓巳, A.-T. Hoang, 笠間敏博, W. P. Bula, 遠藤喜重, 三宅 亮, 小川敦史, 小峰正史, 曽根千晴, 金田吉弘, 矢冶幸夫
Organizer
第20回画像の認識・理解シンポジウム
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