植物の根の成長における自己組織化状態の解明と成長の電気的制御

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植物の根の成長における自己組織化状態の解明と成長の電気的制御

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Electrical control of the growth of plant roots showing self-organized structures
責任表示:
都甲 潔(九州大学・工学部・助教授)
TOKO Kiyoshi(九州大学・工学部・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1990-1991
概要(最新報告):
本研究は栽培植物あずき(小豆)を用いて、成長と電気現象の関連を詳しく追及し、細胞集団レベルにおけるイオンポンプの時空自己組織化構造に外界から影響を与え、成長の電気的制御の基礎付けを行い、同時に自己組織化構造のメカニズムの解明を行う事を目的としている。本研究を通じて以下の事実が明らかとなった。 1)多数本の電極を用いて電気的空間パタ-ンを測定する装置(多点空間同時測定装置)を用いて、水溶液中の根の表面の電位振動の振る舞いを調べた。出力をデ-タ処理した結果、振動が根に沿ってコヒ-レントであることが判明した。さらに、成長を顕微鏡付きビデオカメラで追う事で、振動周波数が高い根は成長が速いことが見いだされた。 2)外部から種々の強度の直流電界(又は種々の電流密度強度)を根に平行に(種子から根先端方向および逆行向)印加し、成長速度へ及ぼす影響を調べた。その結果、根元側から電流を流すと、成長を促進されること、逆に先端側から抑制されることが分かった。根の表面電位とpHを測定した結果、成長促進の際は、電位のパタ-ンが大きくなっていること、より酸性化していることも分かった。抑制の際は、逆の現象が見られた。 3)根の直交方向に電界を印加した結果、根はある電界強度以上で正の電極側へ曲がることが判明した。根は電界強度が高いほど、大きな屈曲を示した。根の表面電位とpHを測定した結果、負極側で電位パタ-ンが大きく、より酸性化していることが見いだされた。 上記の2)と3)における電位とpHのパタ-ンの変化は簡単な理論モデルで説明可能であることが分かった。これらの事実から、植物が自ら作る電気化学的環境を外部から変えることで、再現性良く成長の電気的制御ができることが判明した。 続きを見る
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感性バイオセンサの開発 by 都甲 潔; TOKO Kiyoshi
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