2022 Fiscal Year Annual Research Report
Effective control of light condition for production of a crude drug 'Hange', a dried tuber of Pinellia ternate, and elucidation of its genetic variation grown in Japan naturally
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20K06322
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
江口 壽彦 九州大学, 実験生物環境制御センター, 准教授 (40213540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 宏幸 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 教授 (30253470)
尾崎 行生 九州大学, 農学研究院, 教授 (60253514)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光環境制御 / 薬用植物 / 生産性 / 休眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生薬「半夏」原料植物カラスビシャクの効率的生産のための至適光条件の探索，効率的な育種のための日本自生の本種の遺伝的背景の解明を目的とした．
生薬原料である球茎の肥大や物質蓄積に対する光環境の影響を調べるため，赤，青，緑色を発光する3種のLED からなるパネルを用いて，気温25℃，相対湿度70%に制御した条件で，同一光強度の赤，青および緑の単色光下でカラスビシャクを栽培した．球茎肥大は青色光下で促進され，球茎の有用成分（アラバン）含量は緑色光下で高まった．次に，同一強度の青（100％），緑（100％），および青緑混合光（50：50）下でカラスビシャクを栽培した．有意差はなかったが，球茎の肥大は青色光下で促進され，混合光下でのアラバン含量は３光条件の中で最も高かった．
倍数性の変異が示唆されており，フローサイトメトリーおよび根端分裂細胞の顕微鏡観察により日本自生系統の倍数性を調査した．日本自生系統には６ー８倍体が存在することが明らかになった．また，根端分裂組織の顕微鏡観察は未了だが，９倍体が存在する可能性も示唆された．核 DNA および葉緑体DNA についても調査し，日本自生系統の葉緑体DNAに，中国・韓国自生系統や中国自生近縁種にない変異を確認した．
球茎の出芽抑制が低温あるいは高温に遭遇することに起因すると考え，球茎に長期間（300日）あるいは短期間（40時間）の低温（２℃）処理，あるいは短期間（40時間）の高温（40℃）処理を行い発芽への影響を調査したが，いずれでもほぼ全ての球茎が発芽した．
内生成分を調査する際の試料乾燥には凍結乾燥法が通常用いられるが，生薬の生産には自然乾燥法が用いらる．そこで，これらの乾燥法が内生成分（糖，および有用成分アラバン）含量に及ぼす影響を確認した．この２つの乾燥法は，アラバン含量には影響しないが，糖含量には影響を及ぼすことが明らかになった．
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