JP2021040550A - ブルーベリーの栽培方法 - Google Patents

ブルーベリーの栽培方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021040550A
JP2021040550A JP2019165637A JP2019165637A JP2021040550A JP 2021040550 A JP2021040550 A JP 2021040550A JP 2019165637 A JP2019165637 A JP 2019165637A JP 2019165637 A JP2019165637 A JP 2019165637A JP 2021040550 A JP2021040550 A JP 2021040550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
cultivating
period
blue
blueberries
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019165637A
Other languages
English (en)
Inventor
勲 荻原
Isao Ogiwara
勲 荻原
義宏 野村
Yoshihiro Nomura
義宏 野村
尚美 安森
Naomi Yasumori
尚美 安森
イン チョ ヒン
Hnin Yin Cho
イン チョ ヒン
さくら ▲高▼橋
さくら ▲高▼橋
Sakura Takahashi
広太 北野
Kota Kitano
広太 北野
宇佐美 由久
Yoshihisa Usami
由久 宇佐美
正裕 北島
Masahiro Kitajima
正裕 北島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Space Farm Tech Co Ltd
Space Farm Technology Co Ltd
Original Assignee
Space Farm Tech Co Ltd
Space Farm Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Space Farm Tech Co Ltd, Space Farm Technology Co Ltd filed Critical Space Farm Tech Co Ltd
Priority to JP2019165637A priority Critical patent/JP2021040550A/ja
Publication of JP2021040550A publication Critical patent/JP2021040550A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

【課題】二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることで、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することが可能なブルーベリーの栽培方法を提供する。【解決手段】以下の条件a)〜c)のいずれかの光照射条件下においてブルーベリーを栽培する工程であって、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与える工程を含むことを特徴とするブルーベリーの栽培方法である。条件a)赤色光を照射する条件b)青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する条件c)青色光を照射する【選択図】図5

Description

本発明は、ブルーベリーの栽培方法に関し、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることで、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することが可能なブルーベリーの栽培方法に関するものである。
近年、光質が、光合成能や光形態形成だけでなく、二次代謝産物にも影響することが報告されている。
非特許文献1(Kopsell et al.,2008)には、光質によって植物体内におけるシキミ酸経路や植物性化学物質含有量の制御が可能であったことが報告されている。
非特許文献2(Xu et al.,2014)及び非特許文献3(Heo et al.,2006)には、青色LEDによって、イチゴにおいて全糖含量を、in vitroで栽培したブドウ‘Teleki 5BB’において糖とデンプンを増加させたことが報告されている。
非特許文献4(Kim et al.,2013)には、トマトにおいて、青色光は他の光質(赤色光及び緑色光など)と比較して全フェノール含量を増加させたことが報告されている。
非特許文献5(Zoratti et al.,2014)には、ビルベリーにおいて、赤色光は遠赤光、青色光、白色光及び暗黒と比較して全アントシアニン含量を有意に増加させたことが報告されている。
Kopsell DA, Kopsell DE (2008) Genetic and environmental factors affecting plant lutein zeaxanthin: Agro Food Ind Hi-Tech 19: 44-16. Xu, F., Shi, L., Chen, W., Cao, S., Su, X., and Yang, Z. (2014). Effect of blue light treatment on fruit quality, antioxidant enzymes and radical-scavenging activity in strawberry fruit. Sci. Hort. 175, 181-186. Jeong Wook Heo, Kong Sik Shin, Seon Kyu Kim, and Kee Yoeup Paek. (2006). Light Quality Affects in Vitro Growth of Grape 'Teleki 5BB'. Journal of Plant Biology, August 2006, 49(4) : 276-280 Kim K, Kook H, Jang J, L ee W, Kamala-Kannan S, et al. (2013) The Effect of Blue-light-emitting Diodes on Antioxidant Properties and Resistance to Botrytis cinerea in Tomato. J Plant Pathol Microb 4: 203. doi:10.4172/2157-7471.1000203 Zoratti, L., Sarala, M., Carvalho, E., Karppinen, K., Martens, S., Giongo, L., … Jaakola, L. (2014). Monochromatic light increases anthocyanin content during fruit development in bilberry. BMC plant biology, 14, 377. doi:10.1186/s12870-014-0377-1
本発明者は、ブルーベリーの栽培を行っているが、ブルーベリーの果実品質に及ぼす光質の影響についての報告例は少ない。そこで、本発明者は、光質がブルーベリー果実に及ぼす影響について調査を行った。
本発明の目的は、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることで、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することが可能なブルーベリーの栽培方法を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、青色光、赤色光、又は青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する光照射条件下においてブルーベリーを栽培すると、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与え、高機能を付加したブルーベリー果実を生産できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明のブルーベリーの栽培方法は、以下の条件a)〜c)のいずれかの光照射条件下においてブルーベリーを栽培する工程であって、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与える工程を含むことを特徴とする。
条件a)赤色光を照射する
条件b)青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する
条件c)青色光を照射する
本発明のブルーベリーの栽培方法の好適例においては、前記工程において、日長が9〜11時間である。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記光照射条件において、明期の光強度が300〜500μmol・m−2・s−1の範囲にある。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記工程において、明期の温度が20〜27℃であり、暗期の温度が12〜17℃である。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記工程において、相対湿度が50〜80%である。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記条件a)において、赤色光は、ピーク波長が620〜680nmの領域内にある。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記条件b)において、混合光を構成する青色光は、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあり、混合光を構成する赤色光は、ピーク波長が620〜680nmの領域内にあり、混合光を構成する緑色光は、ピーク波長が510〜570nmの領域内にある。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記条件c)において、青色光は、ピーク波長が420〜480nmの領域内にある。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記条件b)において、混合光を構成する光強度比は、青色光:赤色光:緑色光が35〜45%:35〜45%:15〜25%の範囲内にある(ただし、青色光と赤色光と緑色光の合計が100%である)。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記光照射条件において、光照射手段として、発光ダイオード(LED)を用いる。
本発明のブルーベリーの栽培方法の他の好適例においては、前記工程の前に、青色光の光照射条件下においてブルーベリーを栽培する前処理工程であって、日長が7時間以上9時間未満である前処理工程を更に含む。
本発明のブルーベリーの栽培方法によれば、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることで、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することができる。
対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の可溶性固形物含有量(SSC)の測定結果を示す。 対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の滴定酸度(TA)の測定結果を示す。 対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の全フェノール含量の測定結果を示す。 対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の酸素ラジカル吸収能(ORAC)の測定結果を示す。 対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の全アントシアニン含量の測定結果を示す。 白色光の波長スペクトルの一例を示す。
以下に、本発明のブルーベリーの栽培方法を詳細に説明する。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、以下の条件a)〜c)のいずれかの光照射条件下においてブルーベリーを栽培する工程であって、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与える工程を含む。
条件a)赤色光を照射する
条件b)青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する
条件c)青色光を照射する
本明細書において「二次代謝産物の蓄積量に影響を与える」とは、フェノール類、アントシアニン類等の二次代謝産物の含有量を増加させることを意味する。本発明によれば、条件a)〜c)のいずれかの光照射条件下においてブルーベリーを栽培することによって、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与える、即ち、フェノール類、アントシアニン類等の二次代謝産物の含有量を増加させることができる。
条件a)赤色光を照射する
赤色光は、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることができ、特には、ブルーベリー果実において全アントシアニンの蓄積を促進することができ、全アントシアニン含量を増加させることができる。
赤色光の照射条件下でブルーベリーを栽培すると、例えば、全アントシアニン含量が4.5〜7.5mgCGE/gFWであるブルーベリー果実を収穫することができる。
赤色光としては、ピーク波長が620〜680nmの領域内にあることが好ましい。また、赤色光としては、半値幅が60nm以下であることが好ましい。なお、発光スペクトルにおいて、強度が最大となる波長をピーク波長とし、強度がピーク波長の強度の50%となる二つの波長の差を半値幅とする。このようなピーク波長及び半値幅を有する好適な赤色光を発する光源(光照射手段)としては、発光ダイオード(LED)を用いることが好ましい。
条件b)青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する
本発明において、混合光は、青色光、赤色光及び緑色光から構成され、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることができ、特には、ブルーベリー果実において全アントシアニンの蓄積を促進することができ、全アントシアニン含量を増加させることができる。また、混合光は、ブルーベリー果実において可溶性固形物含有量(SSC)を増加させ、滴定酸度(TA)を減少させることができる。青色光と赤色光の混合光では成育が劣るが、緑色光を更に加えた混合光とすることで、樹勢を維持して栽培することができる。
青色光と赤色光と緑色光の混合光の照射条件下でブルーベリーを栽培すると、例えば、全アントシアニン含量が3.0〜8.5mgCGE/gFWであり、SSCが11〜15°Brixであり、TAが0.3〜0.7%であるブルーベリー果実を収穫することができる。
本発明において、青色光と赤色光と緑色光の混合光は、紫外線を含むものではなく、蛍光灯と比較して熱量が少ない。また、本発明において、かかる混合光は、白色光であってもよい。
混合光を構成する青色光としては、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあることが好ましく、混合光を構成する赤色光としては、ピーク波長が620〜680nmの領域内にあることが好ましく、混合光を構成する緑色光としては、ピーク波長が510〜570nmの領域内にあることが好ましい。また、混合光を構成する青色光、赤色光及び緑色光の半値幅は、それぞれ60nm以下であることが好ましい。このようなピーク波長及び半値幅を有する好適な青色光、赤色光及び緑色光を発する光源(光照射手段)としては、発光ダイオード(LED)を用いることが好ましい。
また、本発明において、例えば、混合光が白色光である場合、特定波長光と、この光によって励起された蛍光によって、広い範囲の波長を発光する光を用いることも好ましい。この場合のピーク波長は、青色光は500nm未満の光、緑色光は500nm以上600nm未満の光、赤色光は600nm以上の光について、各波長光の光量による重みづけ平均値とする。
このように、蛍光を用いた発光体の場合、白色光を構成する青色光、緑色光、赤色光のピーク波長は、各波長域内の加重平均値として決定され、例えば、図6に示されるような波長スペクトルの場合、青色光、緑色光、赤色光のピーク波長はそれぞれ463nm、546nm、652nmとなる。
また、混合光を構成する光強度比は、青色光:赤色光:緑色光が35〜45%:35〜45%:15〜25%の範囲内にあることが好ましい。なお、青色光と赤色光と緑色光の合計が100%である。
条件c)青色光を照射する
青色光は、二次代謝産物の蓄積量に影響を与えることができ、特には、ブルーベリー果実において全フェノール含量を増加させることができる。また、青色光は、ブルーベリー果実において酸素ラジカル吸収能(ORAC)を増加させることもできる。更に、青色光は、ブルーベリー果実において可溶性固形物含有量(SSC)を増加させ、滴定酸度(TA)を減少させることができる。
青色光の照射条件下でブルーベリーを栽培すると、例えば、全フェノール含量が6〜13mgGAE/gFWであり、ORACが350〜750μmolTE/gFWであり、SSCが13.5〜15°Brixであり、TAが0.4〜0.7%であるブルーベリー果実を収穫することができる。
青色光としては、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあることが好ましい。また、青色光としては、半値幅が60nm以下であることが好ましい。このようなピーク波長及び半値幅を有する好適な青色光を発する光源(光照射手段)としては、発光ダイオード(LED)を用いることが好ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件において、明期の光強度(光合成光量子束密度:Photosynthetic Photon Flux Density)が、300〜500μmol・m−2・s−1の範囲にあることが好ましく、350〜450μmol・m−2・s−1の範囲にあることが更に好ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、特定の光照射条件下においてブルーベリーの栽培を行うことから、太陽光(自然光)がブルーベリーに照射されることを避けるのが望ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程において、日長が9〜11時間であることが好ましく、9.5〜10.5時間であることが更に好ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程において、明期の温度が20〜27℃であることが好ましく、23〜25℃であることが更に好ましい。また、本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程において、暗期の温度が12〜17℃であることが好ましく、14〜16℃であることが更に好ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程において、相対湿度が50〜80%であることが好ましく、60〜70%であることが更に好ましい。
本発明のブルーベリー栽培方法において、光強度、日長、温度及び湿度について上記した好ましい環境条件は、人工光型植物工場のような閉鎖系栽培室内におけるブルーベリーの連続開花を引き起こし、果実を周年で生産するために最適な環境条件である。
本明細書において、「明期」とは、光合成が可能な程度の光強度条件下に植物が置かれる継続した期間を意味し、その期間の長さが「日長」である。ここで、光合成が可能な程度の光強度条件としては、光強度(光合成光量子束密度:Photosynthetic Photon Flux Density)が、約100〜1500μmol・m−2・s−1の範囲にあることを例示できる。
また、「暗期」とは、自然条件下の夜に相当する期間であり、本明細書においては、明期以外の期間を意味する。具体的には、通常、光強度が0μmol・m−2・s−1の条件下に植物が置かれる継続した期間を「暗期」とするが、例えば加温ハウス内で栽培を行う場合には、月の影響等を考慮し、光強度が5μmol・m−2・s−1以下の条件下に植物が置かれる継続した期間を「暗期」として例示できる。
なお、本明細書において特に断りのない場合、1日は、1回の明期と1回の暗期とからなり、24時間が1日に対応する。
本発明において、環境条件は、光源、暖房機、冷房設備、送風、除(加)湿器、換気扇、ドライミスト及び遮光カーテンといった各種の装置を単独で或いは組み合わせて使用することで実現することができる。そのためには、これら装置を組み込んだ閉鎖系室や、これら装置を備える通常の温室が利用できる。そのような施設の好適な例は、特開2011−120555号公報や特開2011−120557号公報に記載されている。
本発明のブルーベリーの栽培方法において、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程は、開花から収穫までの期間、すなわち60〜100日の期間行われることが好ましく、70〜90日の期間行われることが更に好ましい。本発明のブルーベリーの栽培方法は、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することを目的とすることから、条件a)〜c)の光照射条件下でのブルーベリーの栽培を長い期間行うことが好ましい。一方、条件a)の光照射条件下での栽培期間が長すぎると、生殖成長が抑えられ、花芽形成および開花が行われなくなる場合がある。また、条件c)の光照射条件下での栽培期間が長すぎると、栄養成長が抑えられ、新梢の発生がおこなわれなくなる場合がある。
本発明のブルーベリーの栽培方法において、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程は、開花期又は果実肥大期の初期から開始されることが好ましく、開花期に開始されることがより好ましい。本発明のブルーベリーの栽培方法は、高機能を付加したブルーベリー果実を生産することを目的とすることから、条件a)〜c)の光照射条件下でのブルーベリーの栽培を収穫期の前から行うことが好ましく、また、収穫期に入り、果実を収穫している間も行うことが好ましい。
本明細書において、果樹のライフサイクルは、萌芽期の開始から開花期の開始までの期間を栄養成長期とし、開花期の開始から、着色期を経て、収穫期の終わりまでの期間を生殖成長期とし、収穫期の終わりから萌芽期の開始までの期間を休眠期とする。
ここで、「萌芽期」とは、芽を出す時期であり、本明細書においては、休眠期から最初の芽の形成が目視にて確認できた時を「萌芽期の開始」とし、「開花期の開始」までを「萌芽期」とする。「開花期」とは、花が咲いている時期であり、本明細書においては、萌芽期から最初の開花が目視にて確認できた時を「開花期の開始」とする。「着色期」とは、果実が徐々に柔らかくなり色づき、熟していく時期であり、本明細書においては、果実表面が一部でも青紫色に着色した果実が目視にて最初に確認できた時を「着色期の開始」とし、「収穫期の開始」までを「着色期」とする。「収穫期」とは、成熟した果実を収穫する時期であり、成熟した果実が目視にて最初に確認できた時を「収穫期の開始」とし、樹全体に着生された果実が全て収穫されたことを目視にて確認できた時を「収穫期の終わり」とする。
なお、果樹のライフサイクルにおいて、開花した後に受精が行われ、子房が大きくなって果実が肥大する時期を「果実肥大期」という。果実の肥大は初期が緩やかで、その後直線的な肥大を示し、果皮に着色がみられる頃に、肥大は再び緩やかになり、肥大の傾向はS字型曲線となる。
また、本発明のブルーベリーの栽培方法において、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程は、灌水量、CO濃度、土壌pH、土壌EC(Electric Conductivity(電気伝導度):肥料濃度を推定できる)等の各種パラメーターを植物の生育に適した範囲に調節することが好ましい。例えば、CO濃度は約400〜600μmol・mol−1の範囲とすることが好ましく、土壌pHは約4.0〜5.5の範囲とすることが好ましく、土壌ECは約0.7〜1.2mS/cm程度とすることが好ましい。1日の灌水量は、培養土1Lあたり500〜1000mLの範囲内であることが好ましい。
本発明のブルーベリーの栽培方法において、条件a)〜c)の光照射条件下での栽培に供されるブルーベリーは、生育に適した環境下、具体的には青色光の光照射条件下で栽培されていることが好ましい。即ち、本発明のブルーベリーの栽培方法は、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程の前に、青色光の光照射条件下においてブルーベリーを栽培する工程を含むことが好ましい。本明細書において、この工程を前処理工程という。
前処理工程は、栄養成長期から栽培が開始されていることが好ましく、開花を誘導した後に(言い換えれば、開花期を迎えて)、条件a)〜c)の光照射条件下でブルーベリーを栽培する工程に移行することが好ましい。また、前処理工程は、50〜70日の期間行われることが好ましい。
前処理工程において、青色光としては、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあることが好ましい。また、青色光としては、半値幅が60nm以下であることが好ましい。このようなピーク波長及び半値幅を有する好適な青色光を発する光源(光照射手段)としては、発光ダイオード(LED)を用いることが好ましい。
前処理工程において、日長は7時間以上9時間未満であることが好ましく、明期の温度は18〜22℃であることが好ましく、18〜20℃であることがより好ましく、暗期の温度は10〜14℃であることが好ましい。また、前処理工程において、明期の光強度は300〜500μmol・m−2・s−1の範囲にあり、相対湿度が50〜80%であることを例示することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
<供試植物>
3年生のサザンハイブッシュブルーベリー「Sharpblue」を用いた。ブルーベリーは、対照区、赤色光区、混合光区及び青色光区に置かれる前に、青色LEDを光源とする処理区において55日間栽培された(前処理工程)。なお、前処理工程の環境条件は、以下の通りである。
光源 :青色LED(ピーク波長459nm,半値幅25nm)
日長時間 :8時間(9:00〜17:00)
光強度 :380(±10)μmol・m−2・s−1
湿度 :60〜80%
温度 :明期18〜20℃/暗期10〜14℃
自動灌水(土壌pH:4.5〜5.0;土壌EC:0.8〜1mS・cm−1
<実験施設>
東京農工大学植物工場研究施設内の人工光型閉鎖環境室を用いた。また、人工光型閉鎖環境室には、実験のために4つの処理区を設け、蛍光灯(FHF32EX−N−H,Panasonic社製)を光源とする処理区を対照区とし、赤色LED(ピーク波長631nm,半値幅22nm)を光源とする処理区を赤色光区とし、青色LED(ピーク波長459nm,半値幅25nm)と赤色LED(ピーク波長631nm,半値幅22nm)と緑色LED(ピーク波長530nm,半値幅23nm)を光源とする処理区を混合光区とし、青色LED(ピーク波長459nm,半値幅25nm)を光源とする処理区を青色光区とした。また、混合光区における光強度比は、青色光:赤色光:緑色光が40%:40%:20%となるように設定した。なお、赤色光区、混合光区及び青色光区には、沖デジタル社製の高輝度LED装置を設置した。
<環境条件>
各処理区では、以下の環境条件でブルーベリーの栽培が行われた。なお、各処理区では、4株の苗木を対象にポット栽培が行われた。
日長時間 :10時間(9:00〜19:00)
光強度 :380(±10)μmol・m−2・s−1
湿度 :60〜80%
温度 :明期21〜24℃/暗期14〜16℃
自動灌水(土壌pH:4.5〜5.0;土壌EC:0.8〜1mS・cm−1
<実験>
各処理区において2016年5月12日から2018年1月25日までブルーベリーの栽培を行った。
果実は、熟したものを毎週収穫した。可溶性固形物含有量(SSC)の測定及び滴定酸度(TA)の測定については、2017年3月、5月及び8月の収穫直後の果実に対して行った。フェノール含量の測定、酸素ラジカル吸収能(ORAC)の測定、及びアントシアニン含量の測定については、2017年3月、5月及び8月に収穫され、その後−80℃で冷凍保存されていた果実に対して行った。
<果実品質の分析>
可溶性固形物含有量(SSC):
屈折糖度計や糖用屈折計を用いて25℃にて測定される果皮と果肉を含む果実中の可溶性固形物含有量(SSC)であり、Brix(ブリックス)値で表される。果実に水を添加し、ホモジナイザーで粉砕したものを遠心分離し、上清を糖度計で測定した。
滴定酸度(TA%):
果実に水を添加し、ホモジナイザーで粉砕したものを遠心分離し、上清を0.1N水酸化ナトリウムで滴定した値をクエン酸換算して100mLあたりの百分率で示した。
フェノール含量:
全フェノール含量は、フェノールやポリフェノールといったフェノール類の総量であり、果実1g当たりの没食子酸換算のmg数で表される。
−80℃で保存された果実中の全フェノール含量は、アセトン:水:酢酸(体積比70:29.5:0.5,AWA)で抽出され、その後、抽出物をフェノール試薬と水でインキュベートし、4質量%NaOH溶液を加えた。次に、混合物を室温で15分間放置し、その後、標準として没食子酸を使用して、765nmでUV−vis分光光度計を使用して吸光度を測定した。
酸素ラジカル吸収能(Oxygen Radical Absorbance Capacity:ORAC):
ORACの測定には分光蛍光計を使用した。まず、異なる濃度のTrolox(1.0μM/L)を用いて抗酸化標準曲線を作成した。2−2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩(AAPH)から発生するペルオキシラジカル存在下で、蛍光プローブであるFluoresceinが分解され、蛍光強度が減退する過程を経時的に測定するために、分光蛍光計のプログラムは、AAPHを添加してから2分ごとに蛍光強度の減退を記録した。ORAC値はブランクとサンプル間の面積の差を使用して計算され、FWのg当たりのTrolox当量(TE)のμmolとして表した。
アントシアニン含量:
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析によって全アントシアニン含量を分析した。−80℃で保存された果実中のアントシアニンは、アセトン:水:酢酸(体積比70:29.5:0.5,AWA)で5倍希釈で抽出した。HPLCの移動相は水、TAE、アセトニトリルで構成され、流速は0.8mL/minに設定し、アントシアニン含量は520nmで測定した。シアニジン3−ルチノシド当量としての総アントシアニンを計算し、1g新鮮重(CEG mg/g FW)当たりのシアンニジン3−グリコシド当量(CGE)mgとして表した。
<分析結果>
図1は、対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の可溶性固形物含有量(SSC)の測定結果を示す。Aは、3月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Bは、5月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Cは、8月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Dは、3月、5月及び8月に収穫された果実の分析結果である(n=9)。垂直なバーは±標準誤差を示す。*はDunnett検定法により5%水準で有意差があることを示し、nsはDunnett検定法により5%水準で有意差がないことを示す。
図2は、対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の滴定酸度(TA)の測定結果を示す。Aは、3月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Bは、5月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Cは、8月に収穫された果実の分析結果であり(n=3)、Dは、3月、5月及び8月に収穫された果実の分析結果である(n=9)。垂直なバーは±標準誤差を示す。*はDunnett検定法により5%水準で有意差があることを示し、nsはDunnett検定法により5%水準で有意差がないことを示す。
図3は、対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の全フェノール含量の測定結果を示す。Aは、3月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Bは、5月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Cは、8月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Dは、3月、5月及び8月に収穫された果実の分析結果である(n=12)。垂直なバーは±標準誤差を示す。*はDunnett検定法により5%水準で有意差があることを示し、nsはDunnett検定法により5%水準で有意差がないことを示す。FWは、新鮮重(fresh weight)を意味し、GAEは、没食子酸当量(gallic acid equivalent)を意味する。
図4は、対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の酸素ラジカル吸収能(ORAC)の測定結果を示す。Aは、3月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Bは、5月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Cは、8月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Dは、3月、5月及び8月に収穫された果実の分析結果である(n=12)。垂直なバーは±標準誤差を示す。**はDunnett検定法により1%水準で有意差があることを示し、nsはDunnett検定法により5%水準で有意差がないことを示す。FWは、新鮮重(fresh weight)を意味し、TEは、トロロックス当量(trolox equivalent)を意味する。
図5は、対照区(Control)、赤色光区(Red LED)、混合光区(Mixed LED)及び青色光区(Blue LED)におけるブルーベリー果実の全アントシアニン含量の測定結果を示す。Aは、3月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Bは、5月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Cは、8月に収穫された果実の分析結果であり(n=4)、Dは、3月、5月及び8月に収穫された果実の分析結果である(n=12)。垂直なバーは±標準誤差を示す。**はDunnett検定法により1%水準で有意差があることを示し、*はDunnett検定法により5%水準で有意差があることを示し、nsはDunnett検定法により5%水準で有意差がないことを示す。FWは、新鮮重(fresh weight)を意味し、CGEは、シアニジン 3−O−グルコシド(cyanidin 3−O−glucoside)を意味する。
光質がブルーベリー「Sharpblue」の果実品質に及ぼす影響について検討を行ったところ、青色光区で栽培されたブルーベリーには、いずれの時期で収穫された果実であっても、可溶性固形物含有量(SSC)の有意な増加と、滴定酸度(TA)の有意な減少が見られた(図1及び図2)。
赤色光区で栽培されたブルーベリー及び混合光区で栽培されたブルーベリーは、他の処理区の場合と比較して、全アントシアニンの蓄積を促進した(図5)。
一方で、全フェノール含量及び酸素ラジカル吸収能(ORAC)の分析では、青色光区で収穫されたブルーベリー果実が最も大きな増加を示した(図3及び図4)。
そして、最も重要なことは、2017年3月、5月及び8月のそれぞれの期間において果実を収穫し、各種分析を行ったが、いずれの期間においてもほとんどの果実品質パラメーターで分析結果が同様の傾向を示したことである。このことは、本発明のブルーベリーの栽培方法によって、高機能を付加したブルーベリー果実を安定に連続して生産できることを示唆するものである。

Claims (11)

  1. 以下の条件a)〜c)のいずれかの光照射条件下においてブルーベリーを栽培する工程であって、ブルーベリー果実において二次代謝産物の蓄積量に影響を与える工程を含むことを特徴とするブルーベリーの栽培方法。
    条件a)赤色光を照射する
    条件b)青色光と赤色光と緑色光の混合光を照射する
    条件c)青色光を照射する
  2. 前記工程において、日長が9〜11時間であることを特徴とする請求項1に記載のブルーベリーの栽培方法。
  3. 前記光照射条件において、明期の光強度が300〜500μmol・m−2・s−1の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2に記載のブルーベリーの栽培方法。
  4. 前記工程において、明期の温度が20〜27℃であり、暗期の温度が12〜17℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  5. 前記工程において、相対湿度が50〜80%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  6. 前記条件a)において、赤色光は、ピーク波長が620〜680nmの領域内にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  7. 前記条件b)において、混合光を構成する青色光は、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあり、混合光を構成する赤色光は、ピーク波長が620〜680nmの領域内にあり、混合光を構成する緑色光は、ピーク波長が510〜570nmの領域内にあることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  8. 前記条件c)において、青色光は、ピーク波長が420〜480nmの領域内にあることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  9. 前記条件b)において、混合光を構成する光強度比は、青色光:赤色光:緑色光が35〜45%:35〜45%:15〜25%の範囲内にある(ただし、青色光と赤色光と緑色光の合計が100%である)ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  10. 前記光照射条件において、光照射手段として、発光ダイオード(LED)を用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
  11. 前記工程の前に、青色光の光照射条件下においてブルーベリーを栽培する前処理工程であって、日長が7時間以上9時間未満である前処理工程を更に含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
JP2019165637A 2019-09-11 2019-09-11 ブルーベリーの栽培方法 Pending JP2021040550A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019165637A JP2021040550A (ja) 2019-09-11 2019-09-11 ブルーベリーの栽培方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019165637A JP2021040550A (ja) 2019-09-11 2019-09-11 ブルーベリーの栽培方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021040550A true JP2021040550A (ja) 2021-03-18

Family

ID=74861439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019165637A Pending JP2021040550A (ja) 2019-09-11 2019-09-11 ブルーベリーの栽培方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021040550A (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179017A (ja) * 1983-03-17 1984-10-11 ジ−・テイ−・イ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド 経済上重要な作物におけるアントシアニン増進のための特定照明処理の応用
JP2003204718A (ja) * 2002-01-16 2003-07-22 Central Res Inst Of Electric Power Ind サニーレタスの栽培方法および装置
JP2008071509A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光照射装置および光照射装置を具備した貯蔵装置
JP2011182790A (ja) * 2010-02-09 2011-09-22 Univ Of Miyazaki ブルーベリーの栽培方法
JP2014007988A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 植物栽培システム及び植物栽培システムを用いた植物栽培方法
JP2016002081A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 高橋 信之 光線利用の植物葉体内のフェノール物質含有量増加によるフザリウム病防除方法。
JP2016165302A (ja) * 2016-05-17 2016-09-15 国立大学法人東京農工大学 植物栽培システム及び植物栽培システムを用いた植物栽培方法
JP2017060464A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 国立大学法人東京農工大学 植物の栽培方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179017A (ja) * 1983-03-17 1984-10-11 ジ−・テイ−・イ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド 経済上重要な作物におけるアントシアニン増進のための特定照明処理の応用
JP2003204718A (ja) * 2002-01-16 2003-07-22 Central Res Inst Of Electric Power Ind サニーレタスの栽培方法および装置
JP2008071509A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光照射装置および光照射装置を具備した貯蔵装置
JP2011182790A (ja) * 2010-02-09 2011-09-22 Univ Of Miyazaki ブルーベリーの栽培方法
JP2014007988A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 植物栽培システム及び植物栽培システムを用いた植物栽培方法
JP2016002081A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 高橋 信之 光線利用の植物葉体内のフェノール物質含有量増加によるフザリウム病防除方法。
JP2017060464A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 国立大学法人東京農工大学 植物の栽培方法
JP2016165302A (ja) * 2016-05-17 2016-09-15 国立大学法人東京農工大学 植物栽培システム及び植物栽培システムを用いた植物栽培方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Increase in biomass and bioactive compounds in lettuce under various ratios of red to far-red LED light supplemented with blue LED light
Yoshida et al. Effects of varying light quality from single-peak blue and red light-emitting diodes during nursery period on flowering, photosynthesis, growth, and fruit yield of everbearing strawberry
Kang et al. Light intensity and photoperiod influence the growth and development of hydroponically grown leaf lettuce in a closed-type plant factory system
Basile et al. Photo-selective hail nets affect fruit size and quality in Hayward kiwifruit
González et al. Fruit-localized photoreceptors increase phenolic compounds in berry skins of field-grown Vitis vinifera L. cv. Malbec
US11304388B2 (en) Method for promoting growth and bioactive substances of Crepidiastrum denticulatum
Helyes et al. Effect of natural light on surface temperature and lycopene content of vine ripened tomato fruit
Matysiak et al. White, blue and red LED lighting on growth, morphology and accumulation of flavonoid compounds in leafy greens.
JP6296596B2 (ja) イチゴ栽培方法
JP6795176B2 (ja) 植物の栽培方法
SAKAMOTO et al. Effects of salinity and nutrients in seawater on hydroponic culture of red leaf lettuce
JP2021521892A (ja) Uvを用いた植物栽培方法及びこのための植物栽培システム
ÖZTÜRK et al. Methyl jasmonate treatments influence bioactive compounds and red peel color development of Braeburn apple
Rahmani et al. Impact of pruning severity and training systems on red and white seedless table grape ('Vitis vinifera') qualitative indices
Aung et al. Plant growth and fruit quality of blueberry in a controlled room under artificial light
US20220295712A1 (en) Intermittent continuous light application for the increase of dry matter percentage in flower buds
JP2007222039A (ja) 植物の育成方法および育成ハウス
Nacheva et al. Effect of led lighting on the growth of raspberry (Rubus idaeus L.) plants in vitro.
JP2006340689A (ja) 葉菜類の栽培方法および装置
Ngcobo et al. Artificial daylength enhancement (pre-sunrise and post-sunset) with blue and red led lights affects tomato plant development, yield, and fruit nutritional quality
Craver et al. Control of morphology by manipulating light quality and daily light integral using LEDs
KR20220096693A (ko) 기능성 성분 및 항산화 활성이 증진된 새싹삼의 재배방법
KR102147810B1 (ko) 퀀텀 닷 조명을 이용한 들깻잎의 재배 방법
Vaštakaitė et al. Pulsed LED light increases the phytochemical level of basil microgreens
JP2021040550A (ja) ブルーベリーの栽培方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220502

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20220502

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230829

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240305