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2015年4月9日

金沢工業大学

宇宙環境での正常な植物栽培の実現へ
植物が重力を感じる仕組みの解明をめざし、
辰巳教授が国際宇宙ステーションでの実験プロジェクトを開始

植物は横に倒れても上を向いて成長することができます。このことから植物には重力の向きを感じる仕組みがあると考えられています。金沢工業大学・応用バイオ学科・辰巳仁史教授（専門：生物物理学、宇宙生物学）のグループは、国際宇宙ステーション（ISS）の「きぼう」日本実験棟で、植物の成長メカニズムを解明するための実験を開始します。「植物が重力を感じる仕組み」を解明することが、実験の目的です。本実験は宇宙航空研究開発機構（JAXA）および東京学芸大学、名古屋大学、名古屋経済大学との共同研究の一環として行われます。

今回の実験は、実験に使用する植物の種子を乗せた補給機が打ち上げられ、国際宇宙ステーションに届けられたのちに開始されます。アメリカ航空宇宙局（NASA）による1回目の補給機の打ち上げは、4月13日（月）16時33分（フロリダ州現地時間、UTC-5）に予定されています。また、2015年内に、種子を乗せた2回目の補給機の打ち上げが予定されています。

国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟の、植物栽培実験装置および遠心器を使用して実験が行われます。無重力下で成長した植物を遠心することで、地球上と同じ1Gの重力をかけ、重力の変化に反応して、植物細胞の内側のカルシウムイオン濃度が変化するかどうかを検証します。実験に使われる植物は、アブラナ科のシロイヌナズナで、よく実験に使われる小さい植物です。

辰巳教授は、実験植物の重力反応の測定と研究の統括を担当します。「きぼう」日本実験棟で測定された実験結果や宇宙で育てられた植物の標本を分析します。この研究により、無重力下で育てた植物が重力を感知する仕組みを持っているか、また重力を感じる仕組みはどのような分子で構成されているかを解明しようとしています。

この研究により、将来的には、宇宙無重力環境における正常な植物栽培の実現への一歩となり、加えて、地上においても、重力方向に柔軟に対応できるように植物を改良することで、風水害による転倒からの回復が早い作物の開発や、作物の収穫量の向上、さらに近い将来に起こりうる食料不足の解消につながることが期待されています。また、植物細胞の重力受容の分子メカニズムが広く生物全般で使われているならば、重力の影響を受けると考えられているヒトの疾患（骨粗しょう症など）のメカニズム解明にもつながる可能性があります。