植物の水利用戦略からみた光環境とストレス要因の複合影響の解明と環境制御への応用

阐明光环境和胁迫因素对植物水分利用策略的综合影响及其在环境控制中的应用

• 批准号: 21H02322
• 负责人: 渋谷 俊夫
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02322/
• 关键词: 環境制御チャンバー; 通水コンダクタンス; ストレス応答; ガス交換; フィトクロム; 環境制御チャンバ

遠赤色光の少ない照射光下では，水ストレスに関する植物の環境影響が小さくなることが示唆されている．本研究では，遠赤色光の少ない照射光下において葉の構造が変化することで，葉内の通水コンダクタンスが高まることが，水ストレスを小さくすると仮説を立て，遠赤色光の割合が異なる照射光に順化した植物の葉内の通水コンダクタンスを調べた．キュウリ実生を， 遠赤色光の割合を３段階に設定した光照射下で第２本葉展開まで育成した．光源にはLEDパネルを使用し，青色光，緑色光，赤色光の割合を太陽光とほぼ同じの30％，35％，35％とした．遠赤色光の割合は，遠赤色光を付与しない試験区，遠赤色光の割合を太陽光と同様（赤：遠赤色光比1.2）に設定した試験区，それらの中間にした試験区の３段階とした．キュウリ実生の第1本葉の通水コンダクタンスを，減圧チャンバー法を用いて計測した．通水コンダクタンスは遠赤色光の割合が高くなるほど小さくなる傾向が見られた．葉の構造に関するいくつかのパラメータとの相関を調べた結果，葉脈密度は遠赤色光の割合が高くなるほど小さくなる傾向がみられ，葉の通水コンダクタンスと相関があることが示唆された．照射光中の遠赤色光が形態変化を通して葉内のCO2輸送特性に及ぼす影響を，光合成総合解析システムを用いて調べた結果，遠赤色光による葉の形態変化と葉内のCO2拡散コンダクタンスとの間には明確な傾向が示されず，遠赤色光と光合成特性についても既往研究と異なっていた．本研究では，既往研究よりも相対湿度が高い環境条件で植物を育成したことから，このことが遠赤色光と光合成特性との関係に影響を及ぼした可能性が考えられた．

Under far red light and less light, the environmental impact of plants on water and soil is small. In this study, the structure of leaves in plants under far red light irradiation was changed, and the water passage in leaves was increased. The second leaf is developed under the irradiation of the far red light. LED light sources are used in different ways: cyan light, green light, red light, and sunlight are combined by 30%, 35%, and 35%. Far red light and cut, far red light and cut, sunlight and the same (red: far red light ratio 1.2), set the test area, and the middle of the test area. The first part of the water supply system is measured by the pressure reduction method. The water flow is far away from the red light, and the light flow is high. As a result of the adjustment of leaf structure, the density of leaf veins is higher than that of red light, and the leaf water is higher than that of red light. The morphological changes of leaves under far red light were investigated by analyzing the effects of light on CO2 transport characteristics in leaves. The results showed that the morphological changes of leaves under far red light were characterized by CO2 emission. This study is based on previous studies on the relationship between humidity and photosynthetic characteristics of plants.

项目成果

強風による植物へのストレス影響は遠赤色光と複合的に作用する

强风对植物造成的胁迫效应与远红光共同作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 渋谷俊夫;神藤慶紀;遠藤良輔;北宅善昭
• 通讯作者: 北宅善昭

Interaction between far-red light and salinity on early growth of cucumber seedlings

远红光与盐度互作对黄瓜幼苗早期生长的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Shibuya T.;Nagata;A.;Endo;R.;Kitaya;Y.
• 通讯作者: Y.

Far-red light interacts with salinity stress in Cucumis sativus seedlings partly through changes in photosynthate allocation

• DOI: 10.1007/s10725-023-00978-2
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Plant Growth Regulation
• 影响因子: 4.2
• 作者: T. Shibuya;Ayano Nagata;R. Endo

遠赤色光の割合が異なる照射光に順化したキュウリ葉の通水コンダクタンス

不同比例远红光照射下黄瓜叶片的水导率

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱中大介;久原大雅;今村仁風;矢野大吉;足達太郎;杉山 暁史;鍜冶川紗奈，渋谷俊夫，遠藤良輔
• 通讯作者: 鍜冶川紗奈，渋谷俊夫，遠藤良輔

Cucumber leaf necrosis caused by abrupt change to light with a high far-red component

远红光成分突变导致黄瓜叶片坏死

• DOI: 10.32615/bp.2022.039
• 发表时间: 2023
• 期刊: Biologia Plantarum
• 影响因子: 1.5
• 作者: Shibuya;T.;Kataoka;C.;Nishio;K.;Endo;R.;Kitaya;Y.;Shinto;Y.;Mishiba;KI.;Iwata;Y.
• 通讯作者: Y.