2016 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ波刺激を利用した植物の有効育成法に関する研究
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16K14856
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
堀越 智 上智大学, 理工学部, 准教授 (50424784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 麻実子 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (20582133)
鈴木 伸洋 上智大学, 理工学部, 助教 (50735925)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロ波 / 植物育成 / 遺伝子解析 / シロイヌナズナ / 電磁波効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体式発振器を協力企業と共に開発し、この発振器を用いた高精度マイクロ波照射装置を試作した。シロイヌナズナ（モデル植物）へマイクロ波の条件（出力、時間、パルス）を変えて照射を行い、その特徴を観察した。この時の植物に対するマイクロ波照射状況を実験的に観測することは困難であったため、電磁気解析シミュレーションを用いて理論的に可視化を行った。その結果、正確で均一にマイクロ波が植物に照射できることを証明した。
本技術では、マイクロ波における熱的な影響ではなく電磁波としての影響が植物育成に影響していると仮説を立てていたが、サーモグラフィーや光ファイバー式温度計を用いて正確な温度測定を行うことでこの仮説が正しいことを証明した。さらにヒートショックプロテインの定量を行ったところ、その結果からも同様な結論を得ることができた。また、幼若期（発芽後10日以内）、成熟栄養成長期（発芽後2～3週間程度、開花前）および生殖成長期（開花以降）のシロイヌナズナにマイクロ波を照射し、根、葉および生殖器官への影響を調査し、マイクロ波照射時期によって大きな変化が現れることを明確にした。特に、最適時期を外してマイクロ波照射を行っても、その効果は少ないことが明確になった。さらに葉緑素やアントシアニンなどの色素を調べたところ、その含有量が変化することが分かった。マイクロアレイ分析を駆使して、種々の遺伝子に対する分析を行ったところ、一部の遺伝子がマイクロ波によって活発化されることを突き止めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定通りの実験の進捗状況であり、その結果についても明確になっている。さらに、この研究の最大の焦点である、マイクロ波に夜促進効果のメカニズム解明についても、おおよそ明らかになってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に則り進めていく予定である。
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