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光制御化学研究室は、LEDを光源として、植物(ソバ)と菌類(キノコ)の光応答現象のメカニズムを研究しています。

 研究紹介

研究概要

 

植物や菌類に対して波長域の異なる光を照射すると,照射波長(光質)によって異なる生長・形態形成変化を示す場合があることが報告されていますが,従来の研究で用いられた光の波長域は,蛍光灯などの光源から取り出された比較的広域の光です。発光ダイオード(LED)は,発光波長分布が非常に狭く高選択的な光照射が可能です。さらに高速応答性能がありますので,発光のオン,オフの切り替えがマイクロ(1/1000000)秒の時間スケールで十分に可能です。生物の明暗周期を高速で制御する研究材料としても非常に安定した光源です。このような理由から,生物の光応答性メカニズムを解明することを目的として,LEDを活用して研究を展開しています。


当研究室では青色(470nm),緑色(530nm),赤色(670nm),遠赤色(730nm)の単色可視光LEDを使用しています。発光波長,パルス照射の様式,発光強度の組み合わせは無数にありますので,各々の光環境因子について,パーソナルコンピューターを用いてプログラム制御しています。また温度,湿度,二酸化炭素濃度,栄養分を制御して,光以外の外的要因の影響が関与しない実験系を組み立てています。光応答メカニズムを解明するために,2007年から遺伝子発現解析を進めています。LEDを照射して栽培したソバカイワレやキノコ菌糸からRNAを抽出し,暗所で栽培したサンプルと比較して,光応答遺伝子を追跡しています。現在進行中の研究課題は以下の通りです:


キノコ菌糸体コロニーの光応答現象を研究しています。これから子実体原基・子実体も研究対象として加えていきます

   


ソバカイワレの生長・形態形成変化ならびに機能性成分に及ぼす光刺激の効果を研究しています。

 

信州大学農学部応用生命科学科

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