JP4899052B2 - Plant culture method and plant culture apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、重力環境を変化させて植物を培養する植物培養方法及び植物培養装置に関する。   The present invention relates to a plant culturing method and a plant culturing apparatus for cultivating a plant by changing a gravitational environment.

一般に、重力環境が変化すると植物の成長にも影響があることが知られている。例えば、非特許文献1に示されるように、二次代謝産物の大元であるフェニルアラニン(phenylalanine)を作る酵素フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL:phenylalanine ammonia-lyase)の酵素活性が、スペースシャトル内における微小重力下では低下するとの報告がある。   In general, it is known that changes in the gravitational environment affect plant growth. For example, as shown in Non-Patent Document 1, the enzyme activity of the enzyme phenylalanine ammonia-lyase (PAL), which produces phenylalanine, which is a major source of secondary metabolites, is microgravity in the space shuttle. There is a report that it will decrease below.

一方、地上においては、重力環境を変化させて植物を培養するために、例えば、特許文献1に示されるように、重力を多方向から作用させることで擬似無重力状態を作り出す動植物育成装置などが知られている。この従来の動植物育成装置は、動植物が収容される容器を2軸で回転させることにより、擬似無重力状態を作り出し、動植物を育成するものである。
Cowles et al. (1984) Growth and lignification in seedlings exposedto eight days of microgravity. Annals of Botany vol.54: pp.33-48 特公平07−089798号公報
On the other hand, on the ground, in order to cultivate plants by changing the gravitational environment, for example, as shown in Patent Document 1, there is known an animal and plant breeding apparatus that creates a simulated weightless state by applying gravity from multiple directions. It has been. This conventional animal and plant breeding apparatus creates a pseudo weightless state by rotating a container in which animals and plants are accommodated with two axes, and grows animals and plants.
Cowles et al. (1984) Growth and lignification in seedlings exposedto eight days of microgravity. Annals of Botany vol.54: pp.33-48 Japanese Patent Publication No. 07-089798

しかし、従来の重力環境を変化させて植物を培養する方法は、無重力状態を作り出すことを目的としており、過重力状態を作り出すことは考えられていない。そのため、過重力状態において適切に植物を培養することができなかった。   However, the conventional method of cultivating plants by changing the gravitational environment is intended to create a weightless state, and it is not considered to create an overgravity state. Therefore, the plant could not be cultured properly in the hypergravity state.

そこで、本発明の目的は、過重力状態で適切に植物を培養できる植物培養装置及び植物培養方法を提供することを目的とする。   Then, the objective of this invention aims at providing the plant culture apparatus and plant culture method which can culture a plant appropriately in a hypergravity state.

本発明に係る植物培養方法は、植物が収容された容器を周回させて植物に遠心力を加えながら、周回する容器の回転軸上から植物に光を照射して植物を培養することを特徴とする。 The plant culturing method according to the present invention is characterized by cultivating a plant by irradiating the plant with light from the rotation axis of the rotating container while rotating the container in which the plant is stored and applying centrifugal force to the plant. To do.

このような特徴を有する植物培養方法によれば、容器を周回させることにより、容器に遠心力が作用するため、地上において長時間安定して過重力状態を作り出すことができ、植物を培養することができる。また、植物に光を照射することにより、植物の培養が促進されるため、過重力状態において適切に植物を培養することができる。そして、周回する容器の回転軸上から光を照射するで、周回する容器とこの回転軸との角度及び距離は一定の関係にあるため、容器の周回転位置によらず、植物に照射する光の照射方向及び照射光量を一定にすることができる。 According to the plant culturing method having such characteristics, since the centrifugal force acts on the container by orbiting the container, it is possible to stably create an overgravity state for a long time on the ground, and cultivate the plant. Can do. Moreover, since plant culture | cultivation is accelerated | stimulated by irradiating light to a plant, a plant can be cultured appropriately in a hypergravity state. Since the light is irradiated from the rotating axis of the rotating container, the angle and the distance between the rotating container and the rotating axis are in a fixed relationship. Therefore, the light irradiated to the plant regardless of the peripheral rotating position of the container. The irradiation direction and the amount of irradiation light can be made constant.

この場合、水平面上で容器を周回させることが望ましい。容器を周回転すると、植物には、自重による垂直方向の重力と遠心力とが作用する。そのため、水平面上で容器を周回させることで、容器の周回位置にかかわらず、植物に作用する過重力の方向を一定に保つことができ、安定した過重力状態を作り出すことができる。   In this case, it is desirable to circulate the container on a horizontal plane. When the container is rotated, vertical gravity due to its own weight and centrifugal force act on the plant. Therefore, by rotating the container on the horizontal plane, the direction of the excessive gravity acting on the plant can be kept constant regardless of the rotation position of the container, and a stable overgravity state can be created.

上記容器は、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動自在に支持されていることが望ましい。これにより、容器が周回されると、容器に遠心力が作用するため、容器は周回する円周の接線を回転軸として揺動する。従って、容器に対して一定の方向に過重力が作用するため、容器の周回速度によらず、一定の方向で植物に過重力を加えることができる。   It is desirable that the container is supported so as to be swingable around a circumferential tangent line around which the container circulates. As a result, when the container is circulated, centrifugal force acts on the container, so that the container oscillates around the tangent of the circumference that rotates. Therefore, since excessive gravity acts on the container in a fixed direction, it is possible to apply excessive gravity to the plant in a fixed direction regardless of the circulation speed of the container.

また、本発明に係る植物培養方法では、重力と遠心力とが合成された過重力が植物に作用する方向に向けて植物に光を照射することが望ましい。植物は光量の多い方向に向かって成長する性質があるため、過重力が植物に作用する方向から光を照射することで、植物に過重力が作用する方向と反対方向に成長させることができる。   In the plant culture method according to the present invention, it is desirable to irradiate the plant with light in the direction in which the excess gravity, which is a combination of gravity and centrifugal force, acts on the plant. Since a plant has a property of growing in a direction with a large amount of light, it can be grown in a direction opposite to the direction in which the excess gravity acts on the plant by irradiating light from the direction in which the excess gravity acts on the plant.

また、植物に照射する光の光量を、所定の周期で調節することが望ましい。所定の周期(例えば1日)で植物に照射する光の光量を調節することで、1日周期で日の入りと日の出を繰り返す自然に近い日照環境で、植物を培養することができる。   Moreover, it is desirable to adjust the light quantity of the light irradiated to a plant with a predetermined period. By adjusting the amount of light applied to the plant at a predetermined cycle (for example, one day), the plant can be cultured in a natural sunshine environment that repeats sunset and sunrise in a one-day cycle.

また、植物に照射する光の照射角度を、所定の周期又は容器の周回速度に応じて調節することが望ましい。所定の周期(例えば1年や1日)で光の照射角度を調節することで、太陽光が照射角度を変化させながら移動する自然に近い日照環境で、植物を培養することができる。一方、周回速度を変化させると、容器に作用する遠心力が変化する。これに伴い、揺動自在に支持された容器の傾斜角度も変化する。このため、回転速度によって定まる容器の傾斜角度に応じて光の照射角度を調節することで、容器の周回速度によらず、自然に近い日照環境で植物を培養することができる。   Moreover, it is desirable to adjust the irradiation angle of the light irradiated to a plant according to a predetermined period or the rotation speed of a container. By adjusting the irradiation angle of light at a predetermined cycle (for example, one year or one day), plants can be cultured in a natural sunlight environment in which sunlight moves while changing the irradiation angle. On the other hand, when the circulation speed is changed, the centrifugal force acting on the container changes. Along with this, the inclination angle of the container supported so as to be swingable also changes. For this reason, by adjusting the light irradiation angle according to the inclination angle of the container determined by the rotation speed, it is possible to cultivate plants in a natural sunlight environment regardless of the circulation speed of the container.

また、植物に照射する光の光質を調節することが望ましい。これにより、光の波長等の光質を選択調節して植物に照射できるため、様々な培養目的に合致した光質の光を照射して植物を培養することができる。   Moreover, it is desirable to adjust the light quality of the light irradiated to a plant. Thereby, the light quality such as the wavelength of light can be selectively adjusted to irradiate the plant, so that the plant can be cultured by irradiating light of light quality suitable for various culture purposes.

また、本発明に係る植物培養方法では、容器を自転させることが望ましい。容器が一定の速度で周回しているときは、この容器の向きと光の照射方向との関係は一定となる。そこで、容器の中心軸を枢軸として容器を自転させることにより、植物に照射する光の照射方向を変化させることができ、自然に近い日照環境で植物を培養することができる。   In the plant culture method according to the present invention, it is desirable to rotate the container. When the container orbits at a constant speed, the relationship between the direction of the container and the light irradiation direction is constant. Therefore, by rotating the container around the central axis of the container, the irradiation direction of the light applied to the plant can be changed, and the plant can be cultured in a natural sunlight environment.

また、上記容器を、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させることが望ましい。容器を自転させるとともに、容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させることにより、植物に作用する過重力の方向とは関係なく、容器を揺動させることができるため、植物に対して、所望の方向から過重力を作用させることができる。   Further, it is desirable that the container is swung with a circumferential tangent line around the container as a rotation axis. The container can be rotated regardless of the direction of overgravity acting on the plant by rotating the container and swinging the circumference tangent around the container as a rotation axis. Thus, excessive gravity can be applied from a desired direction.

本発明に係る植物培養装置は、植物を培養する植物培養装置において、植物が収容される容器と、容器に遠心力が作用するように容器を周回させる回転機構と、容器に収容される植物に光を照射する光源とを備えることを特徴とする。   The plant culturing apparatus according to the present invention is a plant culturing apparatus for cultivating a plant, a container in which the plant is accommodated, a rotating mechanism for rotating the container so that centrifugal force acts on the container, and a plant accommodated in the container. And a light source that emits light.

このような特徴を有する植物培養装置によれば、回転機構によって容器が周回されると、容器に遠心力が作用するため、地上において長時間安定した過重力状態を作り出して、植物を培養することができる。また、光源から植物に光が照射されるため、植物の培養が促進され、過重力状態において適切に植物を培養することができる。   According to the plant culturing apparatus having such a feature, when the container is circulated by the rotation mechanism, a centrifugal force acts on the container, so that a stable overgravity state is created on the ground for a long time, and the plant is cultured. Can do. Moreover, since light is irradiated to a plant from a light source, culture | cultivation of a plant is accelerated | stimulated and a plant can be cultured appropriately in a hypergravity state.

この場合、回転機構は、水平面上で容器を周回させることが望ましい。容器を周回すると、容器に収容される植物には自重による垂直方向の重力と遠心力とが作用する。そのため、回転機構が水平面上で容器を周回させることで、容器の周回位置にかかわらず、植物に作用する過重力の方向を一定に保つことができ、安定した過重力状態を作り出すことができる。   In this case, it is desirable that the rotating mechanism circulates the container on a horizontal plane. When the container circulates, vertical gravity and centrifugal force due to its own weight act on the plant accommodated in the container. Therefore, by rotating the container on the horizontal plane, the rotation mechanism can keep the direction of the excessive gravity acting on the plant constant regardless of the rotation position of the container, and a stable overgravity state can be created.

上記容器は、容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動自在に支持されていることが望ましい。これにより、回転機構によって容器が周回されると、容器に遠心力が作用するため、容器は周回する円周の接線を回転軸として揺動する。従って、容器に対して一定の方向に過重力が作用するため、容器の周回速度によらず、植物に一定の方向で過重力を与えることができる。   It is desirable that the container is supported so as to be swingable around a circumferential tangent line around which the container circulates. As a result, when the container is circulated by the rotation mechanism, centrifugal force acts on the container, so that the container oscillates with the tangent line of the circumference that rotates around the rotation axis. Therefore, since excessive gravity acts on the container in a certain direction, it is possible to give the plant excessive gravity in a certain direction regardless of the circumferential speed of the container.

上記光源は、重力と遠心力とが合成された過重力が作用する容器の方向と反対の方向に設けられていることが望ましい。植物は光量の多い方向に向かって成長する性質がある。従って、植物に過重力が作用する方向から光を照射することで、過重力が作用する方向と反対方向に植物を成長させることができる。   It is desirable that the light source be provided in a direction opposite to the direction of the container on which the excessive gravity, which is a combination of gravity and centrifugal force, acts. Plants have the property of growing in the direction with more light. Therefore, by irradiating light from the direction in which excessive gravity acts on the plant, the plant can be grown in the direction opposite to the direction in which excessive gravity acts.

また、上記光源は、周回する容器の回転軸上に設けられていることが望ましい。回転機構によって周回される容器とこの回転軸との角度及び距離は一定の関係にあるため、光源を容器の中心軸に設けることで、容器の周回位置によらず、植物に照射する光の照射方向及び照射光量を一定にすることができる。従って、植物の生長方向を一定にすることができる。   Moreover, it is desirable that the light source is provided on a rotating shaft of a rotating container. Since the angle and distance between the container circulated by the rotation mechanism and the rotation axis are in a fixed relationship, the light source is irradiated on the plant regardless of the rotation position of the container by providing the light source on the central axis of the container. The direction and the amount of irradiation light can be made constant. Therefore, the growth direction of the plant can be made constant.

また、本発明に係る植物培養装置では、光源の光量を、所定の周期で調節する光量調節部を有することが望ましい。光量調節部が所定の周期(例えば1日)で植物に光を照射する光源の光量を調節することで、1日周期で日の入りと日の出を繰り返す自然に近い日照環境で、植物を培養することができる。   Moreover, in the plant culture apparatus which concerns on this invention, it is desirable to have a light quantity adjustment part which adjusts the light quantity of a light source with a predetermined period. Plants can be cultured in a natural sunshine environment that repeats sunset and sunrise in a one-day cycle by adjusting the light amount of a light source that irradiates the plant with light at a predetermined cycle (for example, one day). it can.

また、本発明に係る植物培養装置では、光源の位置を、所定の周期又は容器の周回速度に応じて調節する位置調節部を有することが望ましい。所定の周期(例えば1日)で光源の位置を調節することで、太陽光が照射角度を変化させながら移動する自然に近い日照環境で植物を培養することができる。一方、回転機構による容器の周回速度を変化させると、容器に作用する遠心力が変化する。これに伴い、揺動自在に支持された容器の傾斜角度も変化する。このため、回転速度によって定まる容器の傾斜角度に応じて光源の位置を調節することで、植物に照射される光の照射角度を変化させることができ、容器の周回速度によらず、自然に近い日照環境で植物を培養することができる。   Moreover, in the plant culture apparatus which concerns on this invention, it is desirable to have a position adjustment part which adjusts the position of a light source according to a predetermined period or the circumferential speed of a container. By adjusting the position of the light source at a predetermined cycle (for example, one day), the plant can be cultured in a natural sunlight environment in which sunlight moves while changing the irradiation angle. On the other hand, when the rotation speed of the container by the rotation mechanism is changed, the centrifugal force acting on the container changes. Along with this, the inclination angle of the container supported so as to be swingable also changes. For this reason, by adjusting the position of the light source according to the inclination angle of the container determined by the rotation speed, the irradiation angle of the light irradiated to the plant can be changed, and it is close to the natural regardless of the circulation speed of the container. Plants can be cultured in a sunshine environment.

また、本発明に係る植物培養装置では、植物に照射する光の光質を調節する光質調節部を有することが望ましい。これにより、光質調節部では、光の波長等の光質を選択調節することができるため、様々な培養目的に合致した光質の光を照射して植物を培養することができる。   Moreover, in the plant culture apparatus which concerns on this invention, it is desirable to have a light quality adjustment part which adjusts the light quality of the light irradiated to a plant. As a result, the light quality adjusting unit can selectively adjust the light quality such as the wavelength of light, so that it is possible to cultivate plants by irradiating light of light quality suitable for various culture purposes.

また、本発明に係る植物培養装置では、容器を自転させる自転機構を有することが望ましい。容器が一定の周回転速度で周回転しているときは、この容器の向きと光の照射角度との関係は一定となる。そこで、容器の中心軸を枢軸として容器を自転させることにより、植物に照射する光の照射方向を変化させることができ、自然に近い日照環境で植物を培養することができる。   Moreover, in the plant culture apparatus which concerns on this invention, it is desirable to have a rotation mechanism which rotates a container. When the container rotates at a constant peripheral rotation speed, the relationship between the direction of the container and the light irradiation angle is constant. Therefore, by rotating the container around the central axis of the container, the irradiation direction of the light applied to the plant can be changed, and the plant can be cultured in a natural sunlight environment.

また、本発明に係る植物培養装置では、容器を、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させる揺動駆動部を、更に備えることが望ましい。これにより、揺動駆動部は、容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させることにより、植物に作用する過重力の方向とは関係なく、容器を揺動させることができるため、植物に対して、所望の方向から過重力を作用させることができる。   Moreover, in the plant culture apparatus according to the present invention, it is preferable that the container further includes a swing driving unit that swings the container around a circumferential tangent line around which the container circulates. Thereby, the swing drive unit can swing the container regardless of the direction of the excessive gravity acting on the plant by swinging with the circumferential tangent around which the container circulates as the rotation axis. Hypergravity can be applied to a plant from a desired direction.

本発明によれば、過重力状態で適切に植物を培養することができ、より幅広い重力環境で植物の培養を行うことが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a plant can be cultured appropriately in a hypergravity state, and it becomes possible to culture a plant in a wider gravitational environment.

以下、図面を参照して、本発明に係る植物培養方法及び植物培養装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a plant culture method and a plant culture apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

まず、図1及び図2を用いて、第1の実施形態に係る植物培養装置1について説明する。図1は、植物培養装置1の構成を模式的に示した図であり、図2は、植物培養装置における支持部7の周辺を示す図である。植物培養装置1は、培養する植物2を収容する複数のバケット(容器)3と、バケット3を揺動可能に支持して水平面上で回転可能に取付けられたスイングローター4(回転機構)と、スイングローター4を回転させる回転駆動部(回転機構)5と、スイングローター4の回転軸上であって、バケット3よりも上方に取付けられている光源6と、光源6の照射光量を調節する光量調節部9と、スイングローター4の回転軸上で光源6の位置を上下に調節する位置調節部10と、光源6から照射される光の光質を調節する光質調節部13、を備えている。なお、照射光量とは、光源6の点灯状態のみならず、光源6が無灯(光量がゼロ)の状態を含むものである。また、光質とは、光の波長など、光の様々な性質を含むものである。   First, the plant culture apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of the plant culture device 1, and FIG. 2 is a diagram illustrating the periphery of the support portion 7 in the plant culture device. The plant culturing apparatus 1 includes a plurality of buckets (containers) 3 that contain plants 2 to be cultured, a swing rotor 4 (rotation mechanism) that is rotatably supported on a horizontal plane while supporting the bucket 3 in a swingable manner, A rotation drive unit (rotation mechanism) 5 that rotates the swing rotor 4, a light source 6 that is mounted on the rotation axis of the swing rotor 4 and above the bucket 3, and an amount of light that adjusts the amount of light emitted from the light source 6. An adjustment unit 9, a position adjustment unit 10 that adjusts the position of the light source 6 up and down on the rotation axis of the swing rotor 4, and a light quality adjustment unit 13 that adjusts the light quality of light emitted from the light source 6 are provided. Yes. The irradiation light amount includes not only the lighting state of the light source 6 but also the state where the light source 6 is not lit (the light amount is zero). The light quality includes various properties of light such as the wavelength of light.

スイングローター4は、中心から放射状に延びる複数のアーム4aを有しており、それぞれのアーム4aの先端には、バケット3を揺動可能に支持する支持部7が設けられている。   The swing rotor 4 has a plurality of arms 4a extending radially from the center, and a support portion 7 for swingably supporting the bucket 3 is provided at the tip of each arm 4a.

支持部7は、図2に示すように、アーム4aの先端から2方向に分岐されて、バケット3の幅よりも広く離間して延在する一対の支持アーム7aと、この一対の支持アーム7a間に設けられ、バケット3を揺動可能に支持する支持ピン7bとを有している。なお、一対の支持アーム7aの長さは、バケット3を支持ピン7bに係合させて揺動自在に支持したときに、揺動するバケット3が支持部7と干渉しないように定められる。   As shown in FIG. 2, the support portion 7 is branched in two directions from the tip of the arm 4 a, and a pair of support arms 7 a that extend farther apart than the width of the bucket 3, and the pair of support arms 7 a. A support pin 7b is provided between the bucket 3 and the bucket 3 so as to be swingable. The length of the pair of support arms 7 a is determined so that the swinging bucket 3 does not interfere with the support portion 7 when the bucket 3 is engaged with the support pin 7 b and supported swingably.

なお、本実施形態では、植物2を、組織培養ポット(アグリポット等)8に収容し、この組織培養ポット8を3個セットとしてバケット3に収容している。   In this embodiment, the plant 2 is accommodated in a tissue culture pot (eg, agripot) 8 and the tissue culture pot 8 is accommodated in a bucket 3 as a set of three.

次に、植物培養装置1の動作、及び植物培養装置1を用いた植物培養方法について説明する。   Next, operation | movement of the plant culture apparatus 1 and the plant culture method using the plant culture apparatus 1 are demonstrated.

まず、複数の組織培養ポット8に培養対象の植物2を収容し、組織培養ポット8をそれぞれのバケット3に3個ずつ収容する。そして、回転駆動部5を作動させてスイングローター4を回転させると共に、光源6から光を照射させる。   First, the plant 2 to be cultured is accommodated in a plurality of tissue culture pots 8, and three tissue culture pots 8 are accommodated in each bucket 3. Then, the rotation drive unit 5 is operated to rotate the swing rotor 4 and light is emitted from the light source 6.

スイングローター4の回転は、スイングローター4の支持部7で揺動自在に支持されているバケット3に伝達される。バケット3はスイングローター4の回転軸を中心軸として周回するため、バケット3には遠心力が作用する。このとき、バケット3及びバケット3に収容された植物2には、図3に示すように、鉛直方向下向きの重力と遠心力とが合成された過重力が作用する。そのため、植物培養装置1は、図4に示すように、バケット3が支持ピン7bを軸として揺動し、過重力が作用する方向に傾斜する状態となる。このバケット3の傾斜により、過重力はバケット3の底方向に作用するため、バケット3に作用する過重力の方向と、バケット3の傾斜の方向とは同じ方向となる。   The rotation of the swing rotor 4 is transmitted to the bucket 3 that is swingably supported by the support portion 7 of the swing rotor 4. Since the bucket 3 circulates around the rotation axis of the swing rotor 4 as a central axis, centrifugal force acts on the bucket 3. At this time, as shown in FIG. 3, excessive gravity in which vertical downward gravity and centrifugal force are combined acts on the bucket 3 and the plant 2 accommodated in the bucket 3. Therefore, as shown in FIG. 4, the plant culture apparatus 1 is in a state where the bucket 3 swings around the support pin 7 b as an axis and inclines in a direction in which excessive gravity acts. Due to the inclination of the bucket 3, excessive gravity acts in the bottom direction of the bucket 3, so the direction of excessive gravity acting on the bucket 3 is the same as the inclination direction of the bucket 3.

バケット3に作用する過重力は、バケット3が周回する円周の半径と周回速度とによって定まるため、スイングローター4の回転軸から支持部7までの距離と、回転駆動部5の回転速度を設定することで、目的の過重力を植物2に作用させることができる。   Since the excessive gravity acting on the bucket 3 is determined by the radius of the circumference around which the bucket 3 circulates and the rotational speed, the distance from the rotational axis of the swing rotor 4 to the support portion 7 and the rotational speed of the rotational drive portion 5 are set. By doing so, the target hypergravity can be made to act on the plant 2.

一方、光源6とバケット3との間には光を遮るものが無いため、遠心力によってバケット3に過重力が作用している間も、バケット3及びバケット3に収容された植物2には、光源6からの光が照射され続ける。ところで、スイングローター4を一定速度で回転すると、バケット3に作用する遠心力も一定となるため、バケット3の傾斜角度が一定となる。光源6は、スイングローター4の回転軸上に取付けられているため、スイングローター4を一定速度で回転させると、バケット3と光源6との距離、及びバケット3に対する光源6の傾斜角度は一定となる。このため、光源6は、一定の光量で一定の照射角度からバケット3及びバケット3に収容された植物2に光を照射する。   On the other hand, since there is nothing blocking the light between the light source 6 and the bucket 3, while the excessive gravity is acting on the bucket 3 by centrifugal force, The light from the light source 6 continues to be irradiated. By the way, when the swing rotor 4 is rotated at a constant speed, the centrifugal force acting on the bucket 3 is also constant, so that the inclination angle of the bucket 3 is constant. Since the light source 6 is mounted on the rotation axis of the swing rotor 4, when the swing rotor 4 is rotated at a constant speed, the distance between the bucket 3 and the light source 6 and the inclination angle of the light source 6 with respect to the bucket 3 are constant. Become. For this reason, the light source 6 irradiates light to the bucket 3 and the plant 2 accommodated in the bucket 3 from a constant irradiation angle with a constant light amount.

なお、光源6は、目的の過重力がバケット3に作用したときに、当該過重力が作用する作用軸と、スイングローター4の回転軸との交点に取付けられることが望ましい。   It is desirable that the light source 6 be attached to the intersection of the action axis on which the excess gravity acts and the rotation axis of the swing rotor 4 when the desired excess gravity acts on the bucket 3.

このように、植物2に所定の過重力を作用させている状態においては、光源6とバケット3との角度及び距離は常に一定となる。そこで、光量調節部9は、光源6の照射光量を調節して、植物2に照射する光の光量を変化させ、位置調節部10は、光源6の位置をスイングローター4の回転軸上で上下に変動させる。具体的には、地上と太陽との関係に近づけるため、光量調節部9は、日の出の時間になると光を光源6を点灯させ、昼間にかけて光量を上げ、夕方にかけて光量を下げ、日の入りの時間になると光源6を消灯させる。一方、位置調節部10は、日の出の時間から日の入りの時間になるまでの間、光源6の位置を、バケット3の略側面方向から上方に移動させ、再度バケット3の略側面方向に下降させる。   As described above, in a state in which predetermined excessive gravity is applied to the plant 2, the angle and the distance between the light source 6 and the bucket 3 are always constant. Therefore, the light amount adjusting unit 9 adjusts the amount of light emitted from the light source 6 to change the amount of light emitted to the plant 2, and the position adjusting unit 10 moves the position of the light source 6 up and down on the rotation axis of the swing rotor 4. To fluctuate. Specifically, in order to approximate the relationship between the ground and the sun, the light amount adjustment unit 9 turns on the light source 6 at the time of sunrise, increases the amount of light during the daytime, decreases the amount of light during the evening, and sets the time for sunset. Then, the light source 6 is turned off. On the other hand, the position adjustment unit 10 moves the position of the light source 6 upward from the substantially side direction of the bucket 3 until it reaches the sunset time from the sunrise time, and lowers the position in the substantially side direction of the bucket 3 again.

なお、光量調節部9及び位置調節部10は、地上と太陽との関係に近づけるため、1日または1年周期で調節する。   Note that the light amount adjusting unit 9 and the position adjusting unit 10 adjust in a cycle of one day or one year in order to approximate the relationship between the ground and the sun.

また、所望の波長の光を植物に照射したい場合は、光質調節部13により、所望の波長を選択調節することで、光源6から照射される光の波長を変えることができる。   Further, when it is desired to irradiate the plant with light having a desired wavelength, the wavelength of light emitted from the light source 6 can be changed by selectively adjusting the desired wavelength by the light quality adjusting unit 13.

以上説明したように、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、バケット3を支持しているスイングローター4を回転させることにより、バケット3はスイングローター4の周囲を周回する。すると、バケットには、遠心力が生じるため、重力と遠心力とが合成された過重力が作用する。一方、光源6からは、バケット3に向けて光が照射されている。そのため、このバケット3に培養対象の植物2を収容して植物培養装置1を作動させることで、過重力状態において光を照射しながら、植物2を適切に培養することができる。   As explained above, according to the plant culturing apparatus 1 and the plant culturing method using the plant culturing apparatus 1, the bucket 3 moves around the swing rotor 4 by rotating the swing rotor 4 supporting the bucket 3. Go around. Then, since centrifugal force is generated in the bucket, excessive gravity in which gravity and centrifugal force are combined acts. On the other hand, light is emitted from the light source 6 toward the bucket 3. Therefore, by accommodating the plant 2 to be cultured in the bucket 3 and operating the plant culture device 1, the plant 2 can be appropriately cultured while irradiating light in an overgravity state.

また、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、バケット3は、水平面上で回転可能に取付けられたスイングローター4に支持されているため、バケット3は水平面上で周回する。バケット3が一定速度で周回しているときは、一定の重力が鉛直方向下向きに作用し、バケット3が水平方向で周回しているときは、一定の遠心力が水平方向に作用する。従って、植物2に対する一定の方向から過重力を作用させることができ、安定した過重力状態において、植物2を培養することができる。   Moreover, according to the plant culturing apparatus 1 and the plant culturing method using the plant culturing apparatus 1, since the bucket 3 is supported by the swing rotor 4 that is rotatably mounted on the horizontal plane, the bucket 3 is on the horizontal plane. Go around. When the bucket 3 circulates at a constant speed, constant gravity acts downward in the vertical direction, and when the bucket 3 circulates in the horizontal direction, a constant centrifugal force acts in the horizontal direction. Therefore, the hypergravity can be applied to the plant 2 from a certain direction, and the plant 2 can be cultured in a stable hypergravity state.

更に,バケット3が周回してバケット3に遠心力が作用すると、バケット3は、支持部7の支持ピン3bを回転軸として揺動し、過重力が作用する方向に傾斜する。このため、過重力は、常にバケット3の底方向に作用する。従って、植物2に対して常に一定の方向から過重力を作用させながら、植物を培養することができる。   Further, when the bucket 3 circulates and centrifugal force acts on the bucket 3, the bucket 3 swings around the support pin 3b of the support portion 7 as a rotation axis, and tilts in a direction in which excessive gravity acts. For this reason, excessive gravity always acts in the bottom direction of the bucket 3. Accordingly, the plant can be cultured while always applying excessive gravity to the plant 2 from a certain direction.

また、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、光源6は、バケット3よりも上方に取付けられているため、バケット3が一定の速度で周回しているときは、植物2に対して上方から一定の照射角度で光を照射する。従って、照射される光に向かって成長する性質をもつ植物2を、上方に成長を促しながら、培養することができる。   Moreover, according to the plant culture apparatus 1 and the plant culture method using the plant culture apparatus 1, since the light source 6 is attached above the bucket 3, when the bucket 3 is circling at a constant speed, The plant 2 is irradiated with light from above at a constant irradiation angle. Therefore, the plant 2 having the property of growing toward the irradiated light can be cultured while promoting the upward growth.

更に、光源6は、スイングローター4の回転軸上に取付けられているため、光源6とバケット3との角度及び距離は一定となり、周回するバケット3の周回位置によらず、植物2に照射される光の照射方向及び照射角度は一定となる。そのため、植物2を、一定方向に成長を促しながら、培養することができる。   Furthermore, since the light source 6 is mounted on the rotating shaft of the swing rotor 4, the angle and distance between the light source 6 and the bucket 3 are constant, and the plant 2 is irradiated regardless of the rotating position of the rotating bucket 3. The light irradiation direction and the light irradiation angle are constant. Therefore, the plant 2 can be cultured while promoting growth in a certain direction.

また、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、光量調節部9は、光源6から照射する光の光量を所定の周期で調節することができるため、地球の自転により生じる、昼夜の日照環境に近い環境を作り出すことができる。そのため、植物2に過重力を作用させながらも、自然に近い日照環境の下で植物2を培養することができる。   Moreover, according to the plant culture apparatus 1 and the plant culture method using the plant culture apparatus 1, the light amount adjusting unit 9 can adjust the light amount of the light emitted from the light source 6 at a predetermined cycle, and thus the rotation of the earth. It is possible to create an environment close to daytime and nighttime sunshine environments caused by Therefore, the plant 2 can be cultivated in a sunshine environment close to nature while allowing the plant 2 to act on the gravity.

また、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、位置調節部10は、光源6の位置を、スイングローター4の回転軸上で上下に移動させて、植物2に照射する光の照射角度を変化させることができるため、地球の自転により生じる、日照角度が変化する日照環境に近い環境を作り出すことができる。そのため、植物2に過重力を作用させながらも、過重力の大きさに拘らず、自然に近い日照環境の下で植物2を培養することができる。また、植物に作用させる過重力の大きさに応じて、光源6の位置を上下に移動させることで、植物2を成長させたい方向から光を照射することができ、植物2の成長方向を調節することができる。   Moreover, according to the plant culture apparatus 1 and the plant culture method using the plant culture apparatus 1, the position adjusting unit 10 moves the position of the light source 6 up and down on the rotation axis of the swing rotor 4 to move the plant 2. Since the irradiation angle of the irradiating light can be changed, it is possible to create an environment close to the sunshine environment in which the sunshine angle changes due to the rotation of the earth. Therefore, the plant 2 can be cultivated under a natural sunshine environment regardless of the size of the hypergravity, while causing the plant 2 to act on the gravity. Further, by moving the position of the light source 6 up and down according to the amount of excessive gravity acting on the plant, light can be irradiated from the direction in which the plant 2 is desired to grow, and the growth direction of the plant 2 is adjusted. can do.

また、植物培養装置1及び植物培養装置1を用いた植物培養方法によれば、光質調節部13によって、光の波長等の光質を選択調節して植物に照射することができる。そのため、植物2に過重力を作用させながらも、様々な培養目的に合致した光質の光を照射して植物を培養することができる。   Moreover, according to the plant culture apparatus 1 and the plant culture method using the plant culture apparatus 1, the light quality adjusting unit 13 can selectively adjust the light quality such as the wavelength of light and irradiate the plant. Therefore, it is possible to cultivate a plant by irradiating the plant 2 with light having a light quality suitable for various culturing purposes while allowing the plant 2 to act on the gravity.

次に、図5を参照して、第2の実施形態に係る植物培養装置11について説明する。図5は、植物培養装置11(全体は図示しない)のスイングローター4の支持部7周辺の構成を水平方向から示している。第2の実施形態は、第1の実施形態の構成に加え、スイングローター4の支持部7とバケット3との間に、バケット3を自転させる自転機構12と、支持部7の支持アーム7aに固定されて、ステッピングモータのような回転角を制御できる揺動駆動部14と、揺動駆動部14の駆動軸であって、自転機構12の揺動部12aに固定される揺動駆動軸15を備えている。なお、第2の実施形態に係る植物培養装置11の構成は、第1の実施形態に係る植物培養装置1の支持ピン7bが揺動駆動軸15に置き換えられた他は、植物培養装置1の構成を全て備え、更に自転機構12及び揺動駆動部14を追加した構成であるため、同じ構成に関する詳細な説明を省略する。   Next, with reference to FIG. 5, the plant culture apparatus 11 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 5 shows the configuration around the support portion 7 of the swing rotor 4 of the plant culture apparatus 11 (not shown in its entirety) from the horizontal direction. In the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a rotation mechanism 12 that rotates the bucket 3 between the support portion 7 of the swing rotor 4 and the bucket 3, and a support arm 7 a of the support portion 7. A swing drive unit 14 that is fixed and can control the rotation angle like a stepping motor, and a swing drive shaft 15 that is a drive shaft of the swing drive unit 14 and is fixed to the swing unit 12 a of the rotation mechanism 12. It has. The configuration of the plant culture device 11 according to the second embodiment is the same as that of the plant culture device 1 except that the support pin 7b of the plant culture device 1 according to the first embodiment is replaced with the swing drive shaft 15. Since all the configurations are provided, and the rotation mechanism 12 and the swing drive unit 14 are further added, detailed description regarding the same configuration is omitted.

自転機構12は、支持部7の支持ピン7bにより揺動自在に支持される揺動部12aと、バケット3に接続されて自転する自転部12bとを有している。なお、植物2を収容したバケット3の重心と自転機構12の重心とは、静止状態において同一の鉛直線上になるように取付ける。   The rotation mechanism 12 includes a swinging portion 12 a that is swingably supported by a support pin 7 b of the support portion 7, and a rotation portion 12 b that is connected to the bucket 3 and rotates. In addition, it attaches so that the gravity center of the bucket 3 which accommodated the plant 2 and the gravity center of the autorotation mechanism 12 may be on the same vertical line in a stationary state.

揺動駆動部14は、支持アーム7aに固定されており、回転角を制御して揺動駆動軸15を回転させる。揺動駆動軸15は、支持アーム7aに対して回動自在に支持されており、自転機構12の自転部12bと固定されている。   The swing drive unit 14 is fixed to the support arm 7a, and rotates the swing drive shaft 15 by controlling the rotation angle. The swing drive shaft 15 is rotatably supported with respect to the support arm 7a, and is fixed to the rotation portion 12b of the rotation mechanism 12.

植物培養装置11は、第1の実施形態と同様に、培養対象の植物2を複数の組織培養ポット8に収容し、この組織培養ポット8をそれぞれのバケット3に3個ずつ収容する。そして、回転駆動部5を作動させると、スイングローター4が回転し、スイングローター4の支持部7に揺動自在に支持されたバケット3が、スイングローター4の回転軸を中心軸として周回する。   Similar to the first embodiment, the plant culture device 11 stores the plant 2 to be cultured in a plurality of tissue culture pots 8, and stores three tissue culture pots 8 in each bucket 3. Then, when the rotation drive unit 5 is operated, the swing rotor 4 rotates, and the bucket 3 that is swingably supported by the support unit 7 of the swing rotor 4 rotates around the rotation axis of the swing rotor 4.

周回しているバケット3には遠心力が作用するため、バケット3は、図4に示すように、過重力が作用する方向に傾斜する。このとき、バケット3に作用させたい過重力が一定のときは、バケット3に作用する遠心力が一定となり、バケット3の傾斜角度も一定となる。   Since the centrifugal force acts on the circulating bucket 3, as shown in FIG. 4, the bucket 3 is inclined in the direction in which excessive gravity acts. At this time, when the excessive gravity to be applied to the bucket 3 is constant, the centrifugal force acting on the bucket 3 is constant, and the inclination angle of the bucket 3 is also constant.

自転機構12の自転部12bは、1日1回転の自転を行うことで、バケット3を同様に自転させる。バケット3は、バケット3の重心点を通り過重力が作用する方向の軸を枢軸として自転する。このため、バケット3に一定の過重力を作用させると、光源6とバケット3との角度及び距離は一定となるが、バケット3は自転するため、光源6からの光はバケット3の周囲を均等に照射する。   The rotation unit 12b of the rotation mechanism 12 rotates the bucket 3 in the same manner by performing one rotation per day. The bucket 3 rotates with the axis in the direction in which the excessive gravity acts through the center of gravity of the bucket 3 as a pivot. For this reason, when a constant hypergravity is applied to the bucket 3, the angle and distance between the light source 6 and the bucket 3 are constant, but the bucket 3 rotates, so that the light from the light source 6 is evenly distributed around the bucket 3. Irradiate.

一方、植物に作用させる過重力の方向を変化させたい場合は、揺動駆動部14により、揺動駆動軸15を所望の回転角に回転させる。揺動駆動軸15は自転機構12の揺動部12aと固定されているため、揺動駆動軸15が回転すると、自転機構12及びバケット3は、揺動駆動軸15を回転軸として揺動する。このため、揺動駆動部14により揺動駆動軸15を所望の回転角に回転させることで、バケット3を所望の角度に傾斜させることができ、バケット3に収容されている植物に対して、所望の方向から過重力を作用させることができる。   On the other hand, when it is desired to change the direction of overgravity acting on the plant, the swing drive unit 15 rotates the swing drive shaft 15 to a desired rotation angle. Since the swing drive shaft 15 is fixed to the swing portion 12a of the rotation mechanism 12, when the swing drive shaft 15 rotates, the rotation mechanism 12 and the bucket 3 swing using the swing drive shaft 15 as a rotation axis. . For this reason, by rotating the swing drive shaft 15 to a desired rotation angle by the swing drive unit 14, the bucket 3 can be inclined to a desired angle, and with respect to the plants accommodated in the bucket 3, Excess gravity can be applied from a desired direction.

植物培養装置11及び植物培養装置11を用いた植物培養方法によれば、上述したように、光量調節部9で昼夜の日照環境に近い環境を作り出し、位置調節部10で日照角度が変化する日照環境に近い環境を作り出す。そして、自転機構12の自転部12bがバケット3を自転させることで、植物2の周囲から光を照射することができる。このため、光量調節部9により昼夜の日照環境を、位置調節部10により日照角度の日照環境を、自転機構12により日照方向の日照環境を、それぞれ作り出すことで、地球の自転により生ずる日照環境に近い環境を作り出すことができる。そのため、植物2に過重力を作用させながらも、自然に近い日照環境の下で植物2を培養することができる。   According to the plant culturing apparatus 11 and the plant culturing method using the plant culturing apparatus 11, as described above, the light amount adjusting unit 9 creates an environment close to day and night sunshine environment, and the position adjusting unit 10 changes the sunshine angle. Create an environment close to the environment. And the rotation part 12b of the rotation mechanism 12 can irradiate light from the circumference | surroundings of the plant 2 because the bucket 3 rotates. For this reason, the daylight and nighttime sunshine environment is created by the light amount adjusting unit 9, the sunshine environment at the sunshine angle is created by the position adjusting unit 10, and the sunshine environment in the sunshine direction is created by the rotation mechanism 12, respectively. A close environment can be created. Therefore, the plant 2 can be cultivated in a sunshine environment close to nature while allowing the plant 2 to act on the gravity.

また、植物培養装置11及び植物培養装置11を用いた植物培養方法によれば、揺動駆動部14によって回転される回転角を制御することで、植物に作用する過重力の方向とは関係なく、バケット3を所望の角度に傾斜させることができるため、植物に対して、所望の方向から過重力を作用させることができる。   Moreover, according to the plant culture apparatus 11 and the plant culture method using the plant culture apparatus 11, the rotation angle rotated by the rocking drive unit 14 is controlled, irrespective of the direction of excessive gravity acting on the plant. Since the bucket 3 can be inclined at a desired angle, it is possible to apply excessive gravity to the plant from a desired direction.

ここで、本実施形態によって、適切に植物を培養することが可能であることを、実施例によって具体的に示す。実施例では、過重力状態における植物化学成分の変化を調べるため、植物化学成分である二次代謝産物の発現量を調査することを目的として、二次代謝産物の発現に影響を与える遺伝子の発現量を解析している。   Here, the embodiment specifically shows that plants can be appropriately cultured according to the present embodiment. In the Examples, in order to investigate changes in phytochemical components in an overgravity state, the expression of genes that affect the expression of secondary metabolites is aimed at investigating the expression level of secondary metabolites that are phytochemical components. The amount is analyzed.

具体的には、植物培養装置1を用いて、光源6から光を照射しながら10G(地上の重力の10倍の重力)の過重力を作用させ、これを10日間継続して植物2を培養した。収穫した植物2からrRNAを単離し、リアルタイムPCR解析により、定量的解析を行った。解析では、rRNAを内部標準として用い、これに対するリグニン合成系の下記4遺伝子の発現量を測定した。   Specifically, using the plant culturing apparatus 1, 10G (gravity 10 times the gravity on the ground) is applied while irradiating light from the light source 6, and this is continued for 10 days to cultivate the plant 2. did. RRNA was isolated from the harvested plant 2 and quantitatively analyzed by real-time PCR analysis. In the analysis, rRNA was used as an internal standard, and the expression levels of the following 4 genes in the lignin synthesis system were measured.

実験条件を下記に示す。
・種子数:3粒
・ゲル量:7.3ml
・組織培養ポットの蓋:マイクロポアテープ+7/8パラフィルム
・重力環境:10G
・培養日数:10日
・内部標準:rRNA
・解析対象遺伝子
(1)CINNAMATE 4-HYDROXYLASE (AtC4H)
(2)O-METHYLTRANSFERASE1 (AtOMT1)
(3)PEROXYDASE 30 (AtPER30)
(4)FERULATE 5-HYDROXYLASE1 (AtF5H1)
Experimental conditions are shown below.
・ Number of seeds: 3 ・ Gel amount: 7.3 ml
-Tissue culture pot lid: Micropore tape + 7/8 parafilm-Gravity environment: 10G
・ Culture days: 10 days ・ Internal standard: rRNA
-Gene to be analyzed (1) CINNAMATE 4-HYDROXYLASE (AtC4H)
(2) O-METHYLTRANSFERASE1 (AtOMT1)
(3) PEROXYDASE 30 (AtPER30)
(4) FERULATE 5-HYDROXYLASE1 (AtF5H1)

分析結果を表1に示す。

Figure 0004899052
The analysis results are shown in Table 1.
Figure 0004899052

表1から分かるように、リグニン合成系の4つの遺伝子の発現量は何れも低下し、最も発現量低下率が高かったのは、(3)PEROXYDASE 30の61.5%であった。   As can be seen from Table 1, the expression levels of the four genes in the lignin synthesis system all decreased, and the highest rate of expression decrease was (3) PEROXYDASE 30 at 61.5%.

また、表1から、分析した4つの全てのリグニン合成系の遺伝子発現が低下することが分かり、リグニン合成が低下した可能性が示唆された。この結果から、過重力環境下における植物の培養によって、植物の二次代謝産物に関わる遺伝子発現を変化させることが実証され、本発明に係る植物培養方法及び植物培養装置の有用性及び効果が確認された。   Table 1 also shows that the gene expression of all four lignin synthesis systems analyzed decreased, suggesting the possibility of decreased lignin synthesis. From this result, it was proved that the gene expression related to the secondary metabolite of the plant is changed by culturing the plant in the hypergravity environment, and the usefulness and the effect of the plant culturing method and the plant culturing apparatus according to the present invention were confirmed. It was done.

なお、本実験の結果については、リグニンの遺伝子発現が特に重合段階で大きく調節されている可能性が考えられる。リグニンの減少は、野菜などの食味改善、製紙工業などの有用技術開発に繋がる可能性があり、他の有用二次代謝産物の発現量が増大する可能性もある。   Regarding the results of this experiment, there is a possibility that the gene expression of lignin is largely regulated particularly at the polymerization stage. The decrease in lignin may lead to the improvement of the taste of vegetables and the like, and the development of useful technologies such as the paper industry, and the expression level of other useful secondary metabolites may increase.

以上、本発明を上記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、バケット3には、直接植物2を収容させても、組織培養ポット8以外の他の容器を用いて間接的に植物2を収容させてもよい。バケット3は、植物2を載置することが可能であれば、器状、皿状、筒状等、如何なる形状のものであってもよい。バケット3に収容する植物2の数は、3つ以外でもよい。自転機構12は、独立した構成要素であってもよく、スイングローター4又はバケット3に含まれる構成要素であってもよい。   As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the plant 3 may be directly accommodated in the bucket 3, or the plant 2 may be indirectly accommodated using a container other than the tissue culture pot 8. The bucket 3 may have any shape such as a vessel shape, a dish shape, and a cylindrical shape as long as the plant 2 can be placed thereon. The number of plants 2 accommodated in the bucket 3 may be other than three. The rotation mechanism 12 may be an independent component or a component included in the swing rotor 4 or the bucket 3.

第1の実施形態に係る植物培養装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the plant culture apparatus which concerns on 1st Embodiment. 植物培養装置における支持部の周辺を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the support part in a plant culture apparatus. バケットに作用する力を示す図である。It is a figure which shows the force which acts on a bucket. バケットを周回させたときの状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a state when a bucket is circulated. 第2の実施形態の支持部周辺を示す図である。It is a figure which shows the support part periphery of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,11…植物培養装置、2…植物、3…バケット、4…スイングローター、5…回転駆動部、6…光源、7…支持部、7a…支持アーム、7b…支持ピン、8…組織培養ポット、9…光量調節部、10…位置調節部、12…自転機構、12a…揺動部、12b…自転部、13…光質調節部、14…揺動駆動部、15…揺動駆動軸。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Plant culture apparatus, 2 ... Plant, 3 ... Bucket, 4 ... Swing rotor, 5 ... Rotation drive part, 6 ... Light source, 7 ... Support part, 7a ... Support arm, 7b ... Support pin, 8 ... Tissue culture Pot, 9 ... Light quantity adjusting unit, 10 ... Position adjusting unit, 12 ... Rotating mechanism, 12a ... Oscillating unit, 12b ... Auto rotating unit, 13 ... Light quality adjusting unit, 14 ... Oscillating driving unit, 15 ... Oscillating driving shaft .

Claims (19)

植物が収容された容器を周回させて前記植物に遠心力を加えながら、周回する前記容器の回転軸上から前記植物に光を照射して植物を培養することを特徴とする植物培養方法。 A plant culture method comprising cultivating a plant by irradiating light to the plant from a rotation axis of the rotating container while rotating a container in which the plant is stored and applying a centrifugal force to the plant. 水平面上で前記容器を周回させることを特徴とする請求項1に記載の植物培養方法。   The plant culture method according to claim 1, wherein the container is circulated on a horizontal plane. 前記容器は、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の植物培養方法。   The plant culturing method according to claim 1 or 2, wherein the container is supported so as to be swingable about a circumferential tangent line around which the container circulates. 重力と遠心力とが合成された過重力が前記植物に作用する方向に向けて前記植物に光を照射することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の植物培養方法。   The plant culturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the plant is irradiated with light in a direction in which hypergravity obtained by combining gravity and centrifugal force acts on the plant. 前記植物に照射する光の光量を、所定の周期で調節することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の植物培養方法。 The plant culture method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the amount of light irradiated to the plant is adjusted at a predetermined cycle. 前記植物に照射する光の照射角度を、所定の周期又は前記容器の周回速度に応じて調節することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の植物培養方法。 The plant culturing method according to any one of claims 1 to 5 , wherein an irradiation angle of light applied to the plant is adjusted according to a predetermined cycle or a circulation speed of the container. 前記植物に照射する光の光質を調節することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の植物培養方法。 The plant culturing method according to any one of claims 1 to 6 , wherein a light quality of light irradiated to the plant is adjusted. 前記容器を自転させることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の植物培養方法。 The method of plant culture according to any one of claim 1 to 7, characterized in that for rotating the container. 前記容器を、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の植物培養方法。 The plant culturing method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the container is swung with a circumference tangent around the container as a rotation axis. 植物を培養する植物培養装置において、
植物が収容される容器と、
前記容器に遠心力が作用するように前記容器を周回させる回転機構と、
前記容器に収容される植物に光を照射する光源とを備えることを特徴とする植物培養装置。
In a plant culture apparatus for cultivating plants,
A container in which a plant is stored;
A rotating mechanism for rotating the container so that centrifugal force acts on the container;
A plant culture apparatus comprising: a light source for irradiating light to a plant housed in the container.
前記回転機構は、水平面上で前記容器を周回させることを特徴とする請求項10に記載の植物培養装置。 The plant culturing apparatus according to claim 10 , wherein the rotation mechanism circulates the container on a horizontal plane. 前記容器は、前記容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の植物培養装置。 The plant culturing apparatus according to claim 10 or 11 , wherein the container is supported so as to be swingable around a circumferential tangent line around which the container circulates. 前記光源は、重力と遠心力とが合成された過重力が前記容器に作用する方向と反対の方向に設けられていることを特徴とする請求項1012の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant according to any one of claims 10 to 12 , wherein the light source is provided in a direction opposite to a direction in which excessive gravity, which is a combination of gravity and centrifugal force, acts on the container. Culture device. 前記光源は、周回する前記容器の回転軸上に設けられていることを特徴とする請求項1013の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant culturing apparatus according to any one of claims 10 to 13 , wherein the light source is provided on a rotating shaft of the rotating container. 前記光源の光量を、所定の周期で調節する光量調節部を有することを特徴とする請求項10〜14の何れか1項に記載の植物培養装置。 Amount of light, the plant cultivation device according to any one of claims 10 to 14, characterized in that it has a light amount adjustment unit for adjusting a predetermined cycle of the light source. 前記光源の位置を、所定の周期又は前記容器の周回速度に応じて調節する位置調節部を有することを特徴とする請求項1015の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant culture apparatus according to any one of claims 10 to 15 , further comprising a position adjusting unit that adjusts a position of the light source in accordance with a predetermined period or a rotating speed of the container. 前記植物に照射する光の光質を調節する光質調節部を有することを特徴とする請求項10〜16の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant culture apparatus according to any one of claims 10 to 16 , further comprising a light quality adjusting unit that adjusts a light quality of light irradiated to the plant. 前記容器を自転させる自転機構を有することを特徴とする請求項1017の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant culture apparatus according to any one of claims 10 to 17 , further comprising a rotation mechanism for rotating the container. 前記容器を、当該容器が周回する円周の接線を回転軸として揺動させる揺動駆動部を、更に備えることを特徴とする請求項1018の何れか1項に記載の植物培養装置。 The plant culturing apparatus according to any one of claims 10 to 18 , further comprising a swing drive unit that swings the container around a circumference tangent around the container as a rotation axis.
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