変動する弱い光を効率的に利用し、植物の成長を促進

画像出典:東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部 研究発表
光合成電子伝達に関わるPGR5タンパク質を約2倍に増やしたシロイヌナズナでは、弱い変動光条件で成長が促進。光の変化に応じて光合成関連タンパク質の量を最適化する重要性が示されました。
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↖BACK TO TECHNOLOGY太陽光と植物の可能性を、科学の力で最大限に引き出す。
光合成研究を通じて、持続可能で生産性の高い食料生産を目指す。
光合成は、太陽光エネルギーを植物の成長に必要な化学エネルギーへと変換する、生命活動の根幹を担う仕組みです。
光合成に利用可能な光エネルギーの理論的な変換効率は、C3植物で約10%と推定されています。しかし、実際の農業生産現場では、熱散逸や光呼吸などによるエネルギー損失が生じるため、その効率は1〜3%程度にとどまっています。
光合成能力を高めることは、限られた太陽光と栽培面積から、より多くの作物を生産する可能性を広げます。
テラファームのScientific Advisorである東京大学・矢守航准教授が公表した研究成果のうち、光合成能力の向上と作物生産に関わる3つの研究を紹介します。

画像出典:東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部 研究発表
光合成電子伝達に関わるPGR5タンパク質を約2倍に増やしたシロイヌナズナでは、弱い変動光条件で成長が促進。光の変化に応じて光合成関連タンパク質の量を最適化する重要性が示されました。
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葉緑体ゲノム編集により、光合成の炭素固定を担う酵素Rubiscoの触媒速度を改善。現在の大気CO₂条件および高CO₂条件で、CO₂同化速度と植物バイオマスの向上が確認されました。
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画像出典:東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部 研究発表
赤色レーザーダイオードを植物栽培に用い、従来のLEDより高い光合成・成長促進効果を確認。この成果は農林水産省の「2025年農業技術10大ニュース」に選定されました。
東京大学の研究発表を見る ↗東京大学大学院農学生命科学研究科生産生態学研究室。光合成の環境応答、光エネルギー利用、植物の生産性向上に関する研究を推進。基礎的な植物生理学の知見を、持続可能な作物生産へとつなぐ研究に取り組んでいます。
矢守研究室 公式サイト ↗