急変する気象条件に対する植物適応能力を強化する超音波処理技術の開発

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超音波を種子処理するとストレス耐性が向上する。しかし、その効果は作物種、超音波処理条件により異なり、超音波の植物に対する作用はいまだに明らかではない。研究代表者は超音波の種子処理によるストレス耐性向上効果として、キャビテーションに伴い発生する活性酸素種に着目し、処理条件と活性酸素種の発生状況との関係を調査した。その結果、アルミホイルの破断程度と活性酸素種の発生との間に関係はなく、また活性酸素種の発生程度と発芽率の間にも明確な関係は認められなかった。これらのことから、超音波による処理効果は、活性酸素種が主要因ではなく、音波による関与の可能性が大きいのではないかと考えられたため、処理槽内の音圧の強弱の影響について調査し、その関与について検討する予定である。本実験では、作物の環境ストレスとして「急変する条件」をとり上げた。研究代表者は生育環境が急変する天候下で作物がしおれる現象を確認しており、実験的に安定した高温条件で検討した結果よりも、不安定な環境での処理により悪影響を受けやすい可能性があり、変温処理について検討した。その結果、レタスでは高温区と変温区でいずれも対照区に比べ生育は同程度に低下したが、200kHzの超音波の種子処理をすると、変温区における耐性向上効果（対照区に比べ2倍）が高く、高温区と対照区では1.3倍であった。一方、コマツナでは高温区と変温区の生育は同程度に低下した。しかし、活性酸素種の葉内蓄積程度は、高温区で変温区に比べ蓄積が早く、コマツナの生育にとって両処理区の影響は異なると考えられる。超音波の種子処理による耐性向上等の効果は、コマツナでは確認されなかった。これらのことから、変温環境によるストレス応答や、耐性向上効果を目的とした場合に、レタスのように超音波処理によりさらに大きな耐性向上効果を発揮する技術としての可能性が考えられた。