WO2020105518A1 - 花粉供給方法 - Google Patents
花粉供給方法Info
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Classifications
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
- A01H1/027—Apparatus for pollination
-
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
Definitions
- the present invention relates to a pollen supply method for supplying pollen to a pistil of a plant.
- Patent Document 1 discloses an artificial pollination method in which a person sprays a dispersion liquid obtained by dispersing pollen in a specific liquid agent by spraying. Dispersion is mixed with sucrose and sorbitol, which improve pollen germination rate and pollen tube elongation, and an ether-based agent that improves pollen dispersibility, and a peach resin is added to adjust the viscosity. This enhances the adhesion of the dispersion to the stigma of the pistil.
- Patent Document 2 discloses a method of injecting pollen or a suspension of pollen from a rotary wing type unmanned air vehicle provided with an injection nozzle to a pollinated portion of a plant. In this method, a swirling airflow is generated around a plant grown indoors by a blowing mechanism of an unmanned air vehicle, thereby suppressing scattering of pollen or suspension.
- Patent Documents 1 and 2 it is necessary to increase the injection pressure in order to accurately eject the dispersion liquid in which pollen is dispersed toward the plant.
- the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the dispersion liquid sprayed at a high spray pressure causes flowers to drop and pistils to be damaged.
- pollination may be incomplete, and even if the pollination is completed, the fruit having fruit may be malformed.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and even when using an unmanned aerial vehicle such as a drone, to provide a pollen supply method capable of efficiently supplying pollen to the pistil of a plant. To aim.
- the pollen supply method A method for supplying pollen to a pistil of a plant, A bubble generation step of generating bubbles in which the pollen is attached to the surface, A bubble attaching step of releasing the generated bubbles into the air and attaching them to the pistil, including.
- the bubbles may be spheres with an arbitrary diameter.
- the aqueous solution used to generate the bubbles may include a surfactant.
- the aqueous solution used to generate the bubbles may include a thickener that increases the viscosity.
- the aqueous solution used to generate the bubbles may contain a substance that activates germination of the pollen and elongation of the pollen tube.
- sucrose, boric acid, magnesium sulfate, calcium chloride, potassium chloride and gelatin may be added to the aqueous solution.
- the bubble generating step when the bubble is released by the bubble attaching step, the bubble in which the pollen is attached to the surface is generated,
- the pollen may be stored in a powder state until it adheres to the surface of the bubbles.
- the bubbles having the pollen attached to the surface may be generated by bringing the pollen into contact with the bubbles having no pollen attached to the surface.
- the bubbles having the pollen attached to the surface may be generated by contacting the bubbles having no pollen on the surface with the pollen.
- the bubbles may be burst by the water given by the pistil.
- the bubbles may be released by an unmanned air vehicle.
- the present invention by contacting the air bubbles released in the air with the pistil, it is possible to pollinate with a smaller amount of pollen than to spray an aqueous solution in which the pollen is dispersed, and the pollen can be supplied without damaging the pistil. ..
- pollen can be efficiently supplied to the pistil of the plant even when an unmanned air vehicle such as a drone is used.
- the pollen supply method first, pollen of a plant to be pollinated and a surfactant are added to water to generate an aqueous solution in which the pollen is dispersed, and then bubbles of the aqueous solution are generated. That is, pollen is attached to the surface of the bubbles. Then, in the pollen supply method, the generated bubbles are discharged into the air and attached to the pistil of the plant to be pollinated.
- an aqueous solution in which pollen is dispersed is made into soap bubbles and sprayed in the air so as to adhere to the pistil.
- a commercially available soap bubble making machine can be used for the generation and dispersion of bubbles.
- the aqueous solution for generating bubbles contains a thickener, and the viscosity is improved.
- the thickener may be, for example, polyvinyl alcohol (PVA: PolyVinylAlcohol), or may be any of naturally-occurring sugar, honey, gelatin, and starch starch.
- PVA Polyvinyl alcohol
- the bubbles easily burst when the pollen is dispersed in the aqueous solution, but since the thickening agent improves the strength of the bubbles, the bubbles are less likely to burst even when the pollen is dispersed in the aqueous solution. As a result, the bubble takes a long time to burst and has a high probability of coming into contact with the pistil.
- the bubbles will float longer as they float in the air without exploding, increasing the floating distance and increasing the chances of contact with the pistil and petals. Further, the bubbles contacting the petals may move on the petals and come into contact with the pistil, so that the chance of contact with the pistil increases as the time until the bubble bursts increases. Also, if the air bubbles contact the pistil, the pollen may move on the air bubbles and contact the stigma even if the air bubbles do not burst, thus completing pollination.
- the pollen supply method according to the embodiment by using a thickener, it is possible to increase the probability of contact of air bubbles with the pistil, and thus the probability of pollination, and reduce the amount of pollen used as a result. You can
- some of the bubbles formed by the aqueous solution generated in this way are capable of uniaxial compression of about 13 mm at the maximum, and a compressive stress of about 0.04 N at the maximum can be measured. ..
- the pollen supply method can spray the aqueous solution in the immediate vicinity of the pistil.
- the aqueous solution in the portion of the bubbles contacting the pistil which is not in direct contact with the pistil, can also contribute to pollination. For example, if the bubbles burst so that they are attracted to the part that is in contact with the stigma, most of the aqueous solution forming the bubbles will contact the stigma, and most of the pollen contained in the bubbles will have an opportunity to contact the stigma. It will be.
- the pistil of the lily flower which had hit the stigma with the aqueous solution in which the pollen was dispersed, was allowed to stand overnight, and the stigma was observed. did.
- the stigma was heated with a 1N sodium hydroxide aqueous solution (1 mol / l sodium hydroxide aqueous solution) at 60 ° C. for 1 hour, stained with an aniline blue aqueous solution, and the sections were sandwiched between two cover glasses for observation.
- H 3 BO 3 boric acid
- MgSO 4 ⁇ 7H 2 O 0.1mM (mmol / l) of magnesium sulfate heptahydrate
- CaCl 2 calcium chloride
- KCl 1.0 mM potassium chloride
- gelatin 4 mg / ml pure pollen from Chinese pear (Pyrus bretschneideri) was added.
- An aqueous solution was prepared and filled
- Experimental Example 1 Five foam spray containers filled with the aqueous solution were stored at 25 ° C. for 0 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours, and 72 hours, respectively.
- Five agar media composed of 10% sucrose and 1% agarose were prepared, and minute bubbles were injected into the first agar media from the foam spray container stored for 0 hours.
- micro bubbles were ejected from the foam spray container stored for 12 hours to the second agar medium, and micro bubbles were ejected from the foam spray container stored for 24 hours to the third agar medium. ..
- the sucrose, boric acid, magnesium sulfate heptahydrate, calcium chloride, potassium chloride, and gelatin added to the aqueous solution were those manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- the sucrose and agarose constituting the agar medium were those manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- the pure pollen derived from Chinese pears was manufactured by Kobayashi Bag Manufacturing Industry Co., Ltd.
- the foam spray container one manufactured by Ceria Co., Ltd. was used. Further, as the fluorescence microscope, IX73 manufactured by Olympus Corporation was used.
- Example 2 In Experimental Example 2, first, 10% sucrose, 5 ppm boric acid, 0.1 mM magnesium sulfate heptahydrate, 1.0 mM calcium chloride, 1.0 mM potassium chloride, 0.8% gelatin. To produce an aqueous solution to which was added a foam spray container. Further, in Experimental Example 2, pure pollen derived from Chinese pear was filled in a powder spray container.
- Experimental Example 2 Five powder spray containers filled with pure Chinese Chinese pear pollen were stored at 25 ° C for 0 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours, and 72 hours, respectively.
- Experimental Example 2 five agar media identical to those in Experimental Example 1 were prepared, and minute bubbles were injected from the foam spray container into each agar media.
- pollen was injected into the bubbles of the first agar medium from the powder spray container stored for 0 hours, and pollen was injected into the bubbles of the second agar medium from the powder spray container stored for 12 hours. ..
- sucrose added to the aqueous solution boric acid, magnesium sulfate heptahydrate, calcium chloride, potassium chloride and gelatin, sucrose and agarose constituting the agar medium, pure pollen derived from Chinese pear, foam spray container, the experimental example It is the same as 1.
- the powder spray container used was a commercially available powder spray container purchased from Amazon Japan LLC.
- Comparative Example 1 In Comparative Example 1, first, pure pollen derived from Chinese pear was stored in a powder state at 25 ° C. for 0 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours, and 72 hours, respectively. Further, in Comparative Example 1, five agar media identical to those of Experimental Examples 1 and 2 were prepared, and pollen stored for 0 hours was applied to the first agar media by Brahma, and pollen stored for 12 hours was used in Brahma. It was applied to the second agar medium.
- Comparative Example 1 pollen stored for 24 hours was applied to the third agar medium by Brahma, pollen stored for 48 hours was applied to the fourth agar medium by Brahma, and pollen stored for 72 hours was Brahma And applied to the 5th agar medium. Then, in Comparative Example 1, as in Experimental Examples 1 and 2, the pollen was cultured while keeping the five agar media at 25 ° C. for 12 hours, and the germination rate of the pollen and the length of the pollen tube were measured using a fluorescence microscope. Was observed and measured.
- the pure pollen derived from sucrose, agarose, and Chinese pear that constitutes the agar medium is the same as in Experimental Example 1.
- As the Brahma a commercially available one purchased from Amazon Japan GK was used.
- the pollen germination rate and the length of the pollen tube were higher than those in Comparative Example 1 when the pollen storage time was 0 hour. Specifically, when the pollen storage time was 0 hour, the germination rate of the pollen was about 55%, and the length of the pollen tube was about 1400 ⁇ m. However, in Experimental Example 1, the germination rate of pollen and the length of the pollen tube were lower than those of Comparative Example 1 when the pollen storage time exceeded 12 hours. Specifically, the pollen germination rate decreases to about 20% when the pollen storage time is 12 hours, and further decreases to less than 10% when the pollen storage time is 24 hours, 48 hours, and 72 hours. did. In addition, the length of the pollen tube decreased to less than 300 ⁇ m when the pollen was stored for 12, 24, 48 and 72 hours.
- sucrose in addition, in Experimental Examples 1 and 2, 10% sucrose was added to the aqueous solution, but the present invention is not limited to this, and sucrose can be added at any ratio. However, in order to exert the effect as a thickener and an activating substance, sucrose is preferably added in the range of 5 to 30%.
- boric acid in addition, in Experimental Examples 1 and 2, 5 ppm of boric acid was added to the aqueous solution, but the present invention is not limited to this, and boric acid can be added at any ratio. However, in order to exert the effect as an activating substance, boric acid is preferably added in the range of 1 to 60 ppm.
- magnesium sulfate heptahydrate was added to the aqueous solution, but the present invention is not limited to this, and magnesium sulfate heptahydrate can be added in any ratio. However, in order to exert the effect as an activating substance, magnesium sulfate heptahydrate is preferably added in the range of 0.1 to 2.0 mM.
- potassium chloride in Experimental Examples 1 and 2, 1.0 mM potassium chloride was added to the aqueous solution, but the present invention is not limited to this, and potassium chloride can be added at an arbitrary ratio. However, in order to exert the effect as an activating substance, potassium chloride is preferably added in the range of 0.1 to 2.0 mM.
- gelatin in addition, in Experimental Examples 1 and 2, 0.8% gelatin was added to the aqueous solution, but the present invention is not limited to this, and gelatin can be added at any ratio. However, in order to exert the effect as a thickener and an activating substance, gelatin is preferably added in the range of 0.2 to 2.0%.
- the pollen supply method it is possible to discharge bubbles by an unmanned air vehicle such as a drone.
- an unmanned air vehicle such as a drone.
- a drone manufactured by Autonomous Control Systems Laboratories Co., Ltd .; ACSL-PF1
- ACSL-PF1 Autonomous Control Systems Laboratories Co., Ltd .
- the flying rate of the soap bubbles on the artificial flowers was measured by flying at a constant speed over the aligned artificial flowers of 12 lilies.
- the soap bubble production machine has a specification capable of producing 5000 soap bubbles having a diameter of about 2 cm per minute.
- the drone is capable of autonomous flight using GPS (Global Positioning System), and flew autonomously at a flight altitude of 2 m and a speed of 2 m / s to pass once over artificial flowers.
- GPS Global Positioning System
- the air bubbles were released by the drone by the Autonomous Control Systems Laboratory Co., Ltd. without wind.
- the pollen supply method As described above, in the pollen supply method according to the embodiment, the bubbles having pollen attached to the surface are generated, and the generated bubbles are discharged into the air and attached to the pistil.
- the pollen supply method enables pollination with a smaller amount of pollen than spraying an aqueous solution in which the pollen is dispersed, and can supply pollen without damaging the pistil.
- the pollen supply method can efficiently supply pollen to the pistil of a plant even when an unmanned air vehicle such as a drone is used.
- the pollen supply method according to the embodiment can suppress the scattering of pollen that can be an allergen.
- the pollen supply method by supplying the pollen by the soft and light bubbles, the possibility of damaging the stigma when contacting the pistil is low, pollination is reliably performed and malformed fruits occur. Can be suppressed. Further, the pollen supply method according to the embodiment, even in plants such as apples and pears in which the shape of the fruit becomes distorted unless pollinated to multiple stigmas, spherical bubbles are the same in each stigma. It is easy to pollinate a plurality of stigmas at the same time because it can be contacted with.
- the diameter of the bubbles can be set to an arbitrary length according to the size of the flower in the aqueous solution in which the pollen is attached to the surface. By doing so, it is possible to float in the air with a larger surface area than that of water droplets in which pollen is dispersed. As a result, the probability that air bubbles will contact the pistil becomes high, and the aqueous solution in which the pollen is dispersed becomes highly likely to contact the pistil, so that it is possible to pollinate with a small amount of pollen.
- the aqueous solution used for generating bubbles contains a surfactant.
- the pollen supply method according to the embodiment can generate a soap bubble having an arbitrary diameter in accordance with the size of a flower.
- the surfactant is not limited to the above-mentioned sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, and other substances may be used.
- soap bubbles having a diameter matched to the size of the flower are used, but a plurality of minute bubbles may be used as in Experimental Examples 1 and 2.
- the bubbles may be brought into contact with the pistil, for example, by spraying a plurality of minute bubbles on the pistil.
- the pollen supply method according to the embodiment can supply pollen without damaging the pistil, as compared with spraying an aqueous solution in which pollen is dispersed. Further, by doing so, the pollen supply method according to the embodiment can generate fine bubbles even if the surfactant is not added to the aqueous solution.
- the pollen supply method according to the embodiment can achieve the above-mentioned effects regardless of whether or not the surfactant is added to the aqueous solution used for generating the bubbles.
- the aqueous solution used to generate the bubbles contains a thickener that increases the viscosity.
- the time until the bubbles burst increases, so that the probability that bubbles contact the pistil becomes high, and the aqueous solution in which the pollen is dispersed contacts the pistil.
- the thickener is not limited to the above-mentioned polyvinyl alcohol, sugar, honey, gelatin, starch starch and sucrose, and may be other substances.
- the aqueous solution used to generate the bubbles contains a thickener, but the aqueous solution used to generate the bubbles does not contain the thickener. It does not have to be.
- the pollen supply method according to the embodiment it is possible to add the above-mentioned activator to the aqueous solution. By doing so, the pollen supply method according to the embodiment can activate germination of pollen after pollination and elongation of pollen tubes.
- the activating substance is not limited to the above-mentioned sucrose, boric acid, magnesium sulfate, calcium chloride, potassium chloride and gelatin, but may be other substances.
- an activating substance is added to the aqueous solution used for the generation of bubbles, but the aqueous solution used for the generation of bubbles
- the activator may not be added to the.
- the pollen supply method according to the embodiment as shown in Experimental Example 2 described above, when air bubbles are emitted, air bubbles with pollen attached to the surface are generated, and the pollen is generated on the surface of the air bubbles. It is stored in powder form until it is attached.
- the pollen supply method according to the embodiment can prevent the pollen from being immersed in the aqueous solution for a long time. As a result, it is possible to prevent the germination rate of pollen after pollination from being reduced and the growth of pollen tubes after germination to be delayed.
- the pollen is stored in a powder state until it is attached to the surface of the bubbles, but the pollen is dispersed in the aqueous solution. Bubbles may be generated in the state of being present.
- the pollen supply method according to the embodiment as shown in Experimental Example 2 described above, it is possible to spray pollen on the bubbles generated in advance and attach them.
- the pollen can be attached to the surface of the bubble immediately before the bubble is brought into contact with the pistil, and the pollen is immersed in the aqueous solution for a long time. Can be prevented.
- the bubbles with pollen attached to the surface are generated by bringing the pollen into contact with the bubbles with no pollen attached to the surface.
- Bubbles having pollen adhered to the surface thereof may be generated by contacting with.
- the pollen may be attached to the surface of the bubbles by blowing the generated bubbles onto the pollen provided at a predetermined position in advance.
- the pollen can be attached to the surface of the bubble immediately before the bubble is brought into contact with the pistil, and the pollen is immersed in the aqueous solution for a long time. Can be prevented.
- the bubbles attached to the pistil are burst by the water given from the pistil.
- the pollen supply method according to the embodiment can spray the aqueous solution in which the pollen is dispersed at a short distance of the pistil, and the aqueous solution in the part which is not in direct contact with the pistil also contributes to pollination, so that a small amount can be obtained. It becomes possible to pollinate with pollen.
- the bubbles attached to the pistil be burst by the water given by the pistil, but if the bubbles attached to the pistil are water given by the pistil.
- pollen can be supplied to the pistil from the contact portion between the bubbles and the pistil without bursting.
- the pollen supply method according to the embodiment allows air bubbles to be emitted by an unmanned air vehicle.
- the pollen supply method according to the embodiment can reliably and simply supply pollen to the pistil over a wide range.
- the pollen supply method according to the present invention can efficiently supply pollen to the pistil of a plant even when an unmanned air vehicle such as a drone is used, and is therefore useful, for example, in fruit tree cultivation and horticulture.
Abstract
植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法は、表面に花粉が付着した気泡を生成する気泡生成工程と、生成された気泡を空中に放出してめしべに付着させる気泡付着工程とを含む。
Description
本発明は、植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法に関する。
果樹栽培や園芸などにおいて植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法として、例えば、ミツバチなどの昆虫に授粉を媒介させる方法が知られている。しかしながら、この方法では、昆虫の管理が必要となるだけでなく、屋外で行うときには昆虫を特定の植物の授粉に振り向けさせるコントロールが難しい。このため、花粉の供給を人間又は機械が行う方法が求められている。
特許文献１には、花粉を特定の液剤に分散させた分散液を人間がスプレーで散布する人工授粉方法が開示されている。分散液は、花粉の発芽率と花粉管の伸長を高めるスクロースやソルビトールなどとともに、花粉の分散性を高めるエーテル系薬剤を混合して更にモモ樹脂を添加して粘度調整しており、粘度調整することでめしべの柱頭への分散液の付着性を高めている。
特許文献２には、噴射ノズルを設けた回転翼型無人飛行体から植物の授粉部分に花粉又は花粉の懸濁液を射出する方法が開示されている。この方法では、屋内で栽培する植物の周囲に無人飛行体の送風機構による旋回気流を発生させることで、花粉又は懸濁液の飛散を抑えている。
特許文献１、２に開示された方法は、花粉を分散させた分散液を植物に向けて正確に噴射するために噴射圧を高くする必要がある。特に、特許文献２のように回転翼型無人飛行体で分散液を噴射する場合、飛行のため発生した気流で植物を傷めないように植物から一定の距離を空けて無人飛行体を飛行させる必要があり、気流を通過して植物に届くようにするためには噴射圧を高くする必要がある。このため、特許文献１、２に開示された方法は、高い噴射圧で噴射された分散液によって、花を落下させたり、めしべを傷めてしまったりする問題がある。この結果、特許文献１、２に開示された方法では、授粉が不完全となる場合があり、授粉が完成であっても結実した果実が奇形になる可能性がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ドローンのような無人飛行体を用いた場合にあっても、植物のめしべに花粉を効率的に供給できる花粉供給方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る花粉供給方法は、
植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法であって、
表面に前記花粉が付着した気泡を生成する気泡生成工程と、
生成された前記気泡を空中に放出して前記めしべに付着させる気泡付着工程と、
を含む。
植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法であって、
表面に前記花粉が付着した気泡を生成する気泡生成工程と、
生成された前記気泡を空中に放出して前記めしべに付着させる気泡付着工程と、
を含む。
前記気泡は、直径が任意の長さの球体であってもよい。
前記気泡の生成に用いられる水溶液は、界面活性剤を含んでもよい。
前記気泡の生成に用いられる水溶液は、粘度を上昇させる増粘剤を含んでもよい。
前記気泡の生成に用いられる水溶液は、前記花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化させる物質を含んでもよい。
前記水溶液には、少なくともスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチンが添加されていてもよい。
前記気泡生成工程では、前記気泡付着工程によって前記気泡を放出するときに表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成し、
前記花粉は、前記気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されていてもよい。
前記花粉は、前記気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されていてもよい。
前記気泡生成工程では、表面に前記花粉が付着していない気泡に前記花粉を接触させることで表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成してもよい。
前記気泡生成工程では、表面に前記花粉が付着していない気泡を前記花粉に接触させることで表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成してもよい。
前記気泡は、前記めしべから与えられる水によって破裂してもよい。
前記気泡付着工程では、無人飛行体によって前記気泡を放出してもよい。
本発明によれば、空中に放出した気泡がめしべに接触することで、花粉を分散させた水溶液を噴射するよりも少量の花粉で授粉が可能となるとともに、めしべを傷つけることなく花粉を供給できる。この結果、ドローンのような無人飛行体を用いた場合にあっても、植物のめしべに花粉を効率的に供給できる。
本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態に係る花粉供給方法は、まず、授粉させようとする植物の花粉と界面活性剤とを水に加えて、花粉を分散させた水溶液を生成してから水溶液の気泡を生成する。すなわち、気泡の表面には、花粉が付着している。そして、花粉供給方法は、生成した気泡を空中に放出して授粉させようとする植物のめしべに付着させる。例えば、花粉が分散した水溶液をしゃぼん玉にしてめしべに付着させるように空中に散布する。なお、気泡の生成と散布には、例えば、市販されているしゃぼん玉製造機を用いることができる。
実施の形態に係る花粉供給方法では、気泡を生成するための水溶液は、増粘剤を含んでおり、粘度が向上している。なお、増粘剤は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ：PolyVinyl Alcohol）であってもよく、自然由来の砂糖、ハチミツ、ゼラチン、片栗粉のいずれかであってもよい。気泡は、花粉を水溶液に分散させることで破裂し易くなるが、増粘剤によって気泡の強度が向上するため、花粉を水溶液に分散させても破裂し難くなる。この結果、気泡は、破裂までの時間が長くなり、めしべに接触する確率が高くなる。
具体的には、気泡は、破裂せずに空中を浮遊している時間が長くなると浮遊距離が長くなり、めしべや花弁への接触機会が増加する。また、花弁に接触した気泡は、花弁上を移動してめしべに接触する可能性があるため、破裂までの時間が長くなるとめしべへの接触機会が増加する。また、花粉は、めしべに気泡が接触していれば気泡が破裂しなくても気泡上を移動して柱頭に接触し、授粉を完了する可能性がある。このように、実施の形態に係る花粉供給方法は、増粘剤を用いることで、めしべへの気泡の接触確率、ひいては授粉の確率を高めることができ、結果として使用する花粉の量を減らすことができる。
ここで、増粘剤を含む水溶液によって生成した気泡の強度を測定する試験を行ったところ、図１及び図２に示すように、気泡は、ガラス基板上に載せただけでは破裂せず、圧縮試験機により圧縮応力を測定することができる程度に強固であった。なお、圧縮応力は、株式会社ＵＢＥ科学分析センターに依頼し、精密万能試験機（株式会社島津製作所製；ＡＧ－１００ｋＮＸ）を用い、５ｍｍ／ｍｉｎの速度による一軸圧縮試験により測定し、解析することで得られた。
測定試験では、気泡を形成する水溶液を生成するために、まず、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（５ｍＬ、エマールＥ－２７Ｃ；花王株式会社製）、増粘剤としてポリビニルアルコール（１９ｇ）（平均重合度：約１５００、富士フイルム和光純薬株式会社製）をそれぞれ蒸留水（１５０ｍＬ）に加え、スターラーを用いて室温で５時間攪拌した後、一晩静置することで微小な泡を除去してしゃぼん玉溶液を生成した。
花粉は、ユリの花から葯とともに取り出して２５℃に調整した恒温器で一晩乾燥させた後、アセトンで攪拌して葯から分離させ、葯を取り去った後に１０００ｒｐｍで５分間の遠心分離によるアセトン洗浄を３回行いペレットとして取得した。得られた５０ｍｇのペレットを１ｍＬの蒸留水に分散させ、上記したしゃぼん玉溶液４ｍＬに混合させることで花粉を分散させた水溶液を生成した。
図２に示すように、このようにして生成した水溶液によって形成された気泡は、最大で約１３ｍｍの一軸圧縮をすることができるものがあり、最大で約０．０４Ｎの圧縮応力を測定できた。
また、図３に示すように、このようにして生成した水溶液によって形成された気泡は、ガラス基板に載せて光学顕微鏡で観察すると、水溶液内で花粉が分散している様子が観察できた。
また、気泡がめしべに接触したとき、めしべは柱頭から水分を分泌しているので、接触した気泡を形成する水溶液には水分が与えられる。このため、めしべに接触した気泡の水溶液は、水分を増加させて粘度が低下することになる。その結果、気泡は、破裂し易くなり、めしべから水分が与えられ続けることで破裂して花粉が分散している水溶液をめしべの至近距離で散布することになる。この結果、実施の形態に係る花粉供給方法は、めしべの直近で水溶液を散布できる。このとき、めしべに接触した気泡のうちのめしべに直接接触していない部分の水溶液も授粉に寄与し得る。例えば、柱頭に接触している部分に引き寄せられるように気泡が破裂すれば、気泡を形成している水溶液の殆どが柱頭に接触し、気泡に含まれる花粉の殆どが柱頭への接触機会を得ることになる。
ここで、めしべに付着した気泡が実際に破裂する様子を確認したところ、図４Ａに示すように、ツツジのめしべに付着した気泡は、約１分後に破裂した一方、図４Ｂに示すように、カンパニュラのめしべに付着した気泡は、約５分後に破裂した。ツツジのめしべに付着した気泡のほうが早く破裂したのは、ツツジのほうがカンパニュラよりもめしべの柱頭が大きく水分量が多いため、より多くの水分を気泡に与えたことが原因であると考えられる。また、ツツジよりも更に柱頭の大きなユリの場合、付着から破裂まで１０秒程度であることも確認された。これらの結果、水分量の多い柱頭のほうが気泡をより早く破裂させることが判明した。
また、授粉後のめしべの状態を確認するために、このようにして花粉を分散させた水溶液によるしゃぼん玉を柱頭に命中させたユリの花のめしべを一晩静置して、その柱頭を観察した。観察にあたっては、まず、柱頭を６０℃の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（１ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液）で１時間加熱し、アニリンブルー水溶液で染色し、切片を２枚のカバーガラスに挟んで観察用プレパラートを準備した。これを６０倍の対物レンズ（オリンパス株式会社製；ＵＰＬＦＬＮ６０Ｘ）を搭載した蛍光顕微鏡（オリンパス株式会社製；ＩＸ７３）で観察した。なお、観察に用いた花のおしべは、予め除去しておき、自家受粉の影響をなくすようにした。観察した結果、花粉管の形成が確認された。この結果、気泡の表面に付着させた花粉であっても、稔性を有することが確認された。
なお、実施の形態に係る花粉供給方法においては、気泡を生成するための水溶液に花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化する活性化物質を添加することも可能である。
［実験例］
ここで、気泡を生成するための水溶液に活性化物質を添加することで花粉の発芽及び花粉管の伸長が活性化したか否かを確認する実験を行った。
ここで、気泡を生成するための水溶液に活性化物質を添加することで花粉の発芽及び花粉管の伸長が活性化したか否かを確認する実験を行った。
［実験例１］
実験例１では、まず、１０％のスクロース、５ｐｐｍ（＝０．０００５％）のホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）、０．１ｍＭ（ｍｍｏｌ／ｌ）の硫酸マグネシウム七水和物（ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）、１．０ｍＭの塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、１．０ｍＭの塩化カリウム（ＫＣｌ）、０．８％のゼラチン、４ｍｇ／ｍｌの中国梨（Pyrus bretschneideri）由来の純花粉が添加された水溶液を生成し、泡スプレー容器に充填した。
実験例１では、まず、１０％のスクロース、５ｐｐｍ（＝０．０００５％）のホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）、０．１ｍＭ（ｍｍｏｌ／ｌ）の硫酸マグネシウム七水和物（ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）、１．０ｍＭの塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、１．０ｍＭの塩化カリウム（ＫＣｌ）、０．８％のゼラチン、４ｍｇ／ｍｌの中国梨（Pyrus bretschneideri）由来の純花粉が添加された水溶液を生成し、泡スプレー容器に充填した。
また、実験例１では、水溶液が充填された状態の５本の泡スプレー容器を０時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間に亘って２５℃でそれぞれ保管した。また、実験例１では、１０％のスクロース及び１％のアガロースで構成された寒天培地を５つ用意し、０時間保管した泡スプレー容器から微小な気泡を１つ目の寒天培地に射出した。また、実験例１では、１２時間保管した泡スプレー容器から微小な気泡を２つ目の寒天培地に射出し、２４時間保管した泡スプレー容器から微小な気泡を３つ目の寒天培地に射出した。また、実験例１では、４８時間保管した泡スプレー容器から微小な気泡を４つ目の寒天培地に射出し、７２時間保管した泡スプレー容器から微小な気泡を５つ目の寒天培地に射出した。そして、実験例１では、５つの寒天培地を１２時間に亘って２５℃に保ちながら気泡の表面に付着している花粉を培養（インキュベート）し、蛍光顕微鏡を用いて花粉の発芽率及び花粉管の長さを観察及び測定した。
なお、水溶液に添加されたスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム七水和物、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチンは、富士フイルム和光純薬株式会社製のものを使用した。また、寒天培地を構成するスクロース及びアガロースも、富士フイルム和光純薬株式会社製のものを使用した。また、中国梨由来の純花粉は、小林製袋産業株式会社製のものを使用した。また、泡スプレー容器は、株式会社セリア製のものを使用した。さらに、蛍光顕微鏡は、オリンパス株式会社製のＩＸ７３を使用した。
［実験例２］
また、実験例２では、まず、１０％のスクロース、５ｐｐｍのホウ酸、０．１ｍＭの硫酸マグネシウム七水和物、１．０ｍＭの塩化カルシウム、１．０ｍＭの塩化カリウム、０．８％のゼラチンが添加された水溶液を生成し、泡スプレー容器に充填した。また、実験例２では、中国梨由来の純花粉を粉末スプレー容器に充填した。
また、実験例２では、まず、１０％のスクロース、５ｐｐｍのホウ酸、０．１ｍＭの硫酸マグネシウム七水和物、１．０ｍＭの塩化カルシウム、１．０ｍＭの塩化カリウム、０．８％のゼラチンが添加された水溶液を生成し、泡スプレー容器に充填した。また、実験例２では、中国梨由来の純花粉を粉末スプレー容器に充填した。
また、実験例２では、中国梨由来の純花粉が充填された状態の５本の粉末スプレー容器を０時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間に亘って２５℃でそれぞれ保管した。また、実験例２では、実験例１と同一の寒天培地を５つ用意し、泡スプレー容器から各寒天培地に微小な気泡を射出した。また、実験例２では、０時間保管した粉末スプレー容器から花粉を１つ目の寒天培地の気泡に射出し、１２時間保管した粉末スプレー容器から花粉を２つ目の寒天培地の気泡に射出した。また、実験例２では、２４時間保管した粉末スプレー容器から花粉を３つ目の寒天培地の気泡に射出し、４８時間保管した粉末スプレー容器から花粉を４つ目の寒天培地の気泡に射出し、７２時間保管した粉末スプレー容器から花粉を５つ目の寒天培地の気泡に射出した。そして、実験例２では、実験例１と同様に、５つの寒天培地を１２時間に亘って２５℃に保ちながら気泡の表面に付着している花粉を培養し、蛍光顕微鏡を用いて花粉の発芽率及び花粉管の長さを観察及び測定した。
なお、水溶液に添加されたスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム七水和物、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチン、寒天培地を構成するスクロース及びアガロース、中国梨由来の純花粉、泡スプレー容器は、実験例１と同一のものである。また、粉末スプレー容器は、アマゾンジャパン合同会社から購入した市販のものを使用した。
［比較例１］
比較例１では、まず、中国梨由来の純花粉を粉末の状態で０時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間に亘って２５℃でそれぞれ保管した。また、比較例１では、実験例１、２と同一の寒天培地を５つ用意し、０時間保管した花粉を梵天で１つ目の寒天培地に塗布し、１２時間保管した花粉を梵天で２つ目の寒天培地に塗布した。また、比較例１では、２４時間保管した花粉を梵天で３つ目の寒天培地に塗布し、４８時間保管した花粉を梵天で４つ目の寒天培地に塗布し、７２時間保管した花粉を梵天で５つ目の寒天培地に塗布した。そして、比較例１では、実験例１、２と同様に、５つの寒天培地を１２時間に亘って２５℃に保ちながら花粉を培養し、蛍光顕微鏡を用いて花粉の発芽率及び花粉管の長さを観察及び測定した。
比較例１では、まず、中国梨由来の純花粉を粉末の状態で０時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間に亘って２５℃でそれぞれ保管した。また、比較例１では、実験例１、２と同一の寒天培地を５つ用意し、０時間保管した花粉を梵天で１つ目の寒天培地に塗布し、１２時間保管した花粉を梵天で２つ目の寒天培地に塗布した。また、比較例１では、２４時間保管した花粉を梵天で３つ目の寒天培地に塗布し、４８時間保管した花粉を梵天で４つ目の寒天培地に塗布し、７２時間保管した花粉を梵天で５つ目の寒天培地に塗布した。そして、比較例１では、実験例１、２と同様に、５つの寒天培地を１２時間に亘って２５℃に保ちながら花粉を培養し、蛍光顕微鏡を用いて花粉の発芽率及び花粉管の長さを観察及び測定した。
なお、寒天培地を構成するスクロース及びアガロース、中国梨由来の純花粉は、実験例１と同一のものである。また、梵天は、アマゾンジャパン合同会社から購入した市販のものを使用した。
［実験結果］
実験の結果、図５Ａ、図５Ｂに示すように、比較例１では、花粉の発芽率及び花粉管の長さは、花粉の保管時間に関わらず一定の値を示した。具体的には、花粉の発芽率は、約３０％、花粉管の長さは、１０００～１３００μｍであった。
実験の結果、図５Ａ、図５Ｂに示すように、比較例１では、花粉の発芽率及び花粉管の長さは、花粉の保管時間に関わらず一定の値を示した。具体的には、花粉の発芽率は、約３０％、花粉管の長さは、１０００～１３００μｍであった。
一方、図５Ａ、図５Ｂに示すように、実験例１では、花粉の発芽率及び花粉管の長さは、花粉の保管時間が０時間であれば比較例１よりも高い値を示した。具体的には、花粉の保管時間が０時間の場合、花粉の発芽率は、約５５％、花粉管の長さは、約１４００μｍであった。しかしながら、実験例１では、花粉の発芽率及び花粉管の長さは、花粉の保管時間が１２時間を超えると比較例１よりも低い値を示した。具体的には、花粉の発芽率は、花粉の保管時間が１２時間の場合、約２０％まで低下し、花粉の保管時間が２４時間、４８時間、７２時間の場合、１０％未満まで更に低下した。また、花粉管の長さは、花粉の保管時間が１２時間、２４時間、４８時間、７２時間の場合、３００μｍ未満まで低下した。
これに対して、図５Ａ、図５Ｂに示すように、実験例２では、花粉の発芽率及び花粉管の長さは、花粉の保管時間に関わらず比較例１よりも常に高い値を示した。具体的には、花粉の発芽率は、約３５％、花粉管の長さは、１２００～１５００μｍであり、それぞれ比較例１よりも１０％程度高い値を示した。
これらの結果、実験例１、２において用いられた水溶液は、花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化するものであることが確認された。一方、実験例１、２において用いられた水溶液であっても、少なくとも１２時間を超えて花粉を浸潰すると花粉の発芽率が低くなり、発芽しても花粉管の長さが短いことが確認された。
これらの結果、実験例１、２において用いられた水溶液は、花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化するものであることが確認された。一方、実験例１、２において用いられた水溶液であっても、少なくとも１２時間を超えて花粉を浸潰すると花粉の発芽率が低くなり、発芽しても花粉管の長さが短いことが確認された。
なお、実験例１において、花粉の保管時間が１２時間を超えると花粉の発芽率が低くなり、発芽しても花粉管の長さが短かったのは、水溶液の浸透圧によって花粉粒子に大きな負荷がかかり、花粉粒子が損傷したり破裂したりしたことが原因であると考えられる。
なお、実験例１、２では、水溶液に１０％のスクロースを添加したが、これに限定されず、スクロースは任意の割合で添加可能である。但し、増粘剤及び活性化物質としての効果を発揮するために、スクロースは、５～３０％の範囲で添加されることが好ましい。
なお、実験例１、２では、水溶液に５ｐｐｍのホウ酸を添加したが、これに限定されず、ホウ酸は任意の割合で添加可能である。但し、活性化物質としての効果を発揮するために、ホウ酸は、１～６０ｐｐｍの範囲で添加されることが好ましい。
なお、実験例１、２では、水溶液に０．１ｍＭの硫酸マグネシウム七水和物を添加したが、これに限定されず、硫酸マグネシウム七水和物は任意の割合で添加可能である。但し、活性化物質としての効果を発揮するために、硫酸マグネシウム七水和物は、０．１～２．０ｍＭの範囲で添加されることが好ましい。
なお、実験例１、２では、水溶液に１．０ｍＭの塩化カルシウムを添加したが、これに限定されず、塩化カルシウムは任意の割合で添加可能である。但し、活性化物質としての効果を発揮するために、塩化カルシウムは０．１～２．０ｍＭの範囲で添加されることが好ましい。
なお、実験例１、２では、水溶液に１．０ｍＭの塩化カリウムを添加したが、これに限定されず、塩化カリウムは任意の割合で添加可能である。但し、活性化物質としての効果を発揮するために、塩化カリウムは０．１～２．０ｍＭの範囲で添加されることが好ましい。
なお、実験例１、２では、水溶液に０．８％のゼラチンを添加したが、これに限定されず、ゼラチンは任意の割合で添加可能である。但し、増粘剤及び活性化物質としての効果を発揮するために、ゼラチンは０．２～２．０％の範囲で添加されることが好ましい。
また、実施の形態に係る花粉供給方法においては、ドローンのような無人飛行体によって気泡を放出することも可能である。この場合、無人飛行体による気泡の放出の仕方によって、気泡の半径、増粘剤の種類及び濃度などを調整することが好ましい。
ここで、無人飛行体によって気泡を放出して実際に気泡がめしべに付着するか否かの確認を行った。具体的には、図６に示すように、ドローン（株式会社自律制御システム研究所製；ＡＣＳＬ－ＰＦ１）に市販のしゃぼん玉製造機（super bubble machine; Toysrus, Wayne, NJ, USA）を取り付けて、整列させた１２輪のユリの造花の上空を一定の速度で飛行させ、造花へのしゃぼん玉の命中率を測定した。なお、しゃぼん玉製造機は、１分間に直径が２ｃｍ程度となるしゃぼん玉を５０００個生成できる仕様である。また、ドローンは、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した自律飛行が可能であり、飛行高度２ｍ、速度２ｍ／ｓで自律飛行して造花の上を１回通過させた。なお、ドローンによる気泡の放出は、株式会社自律制御システム研究所により、無風下で行われた。測定した結果、造花へのしゃぼん玉の命中率は、約８３％（１０／１２＝０．８３３３…）であった。
以上説明したように、実施の形態に係る花粉供給方法は、表面に花粉が付着した気泡を生成し、生成した気泡を空中に放出してめしべに付着させる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉を分散させた水溶液を噴射するよりも少量の花粉で授粉が可能となるとともに、めしべを傷つけることなく花粉を供給できる。この結果、実施の形態に係る花粉供給方法は、ドローンのような無人飛行体を用いた場合にあっても、植物のめしべに花粉を効率的に供給できる。また、実施の形態に係る花粉供給方法は、アレルゲンとなり得る花粉の飛散を抑制できる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉を分散させた水溶液を噴射するよりも少量の花粉で授粉が可能となるとともに、めしべを傷つけることなく花粉を供給できる。この結果、実施の形態に係る花粉供給方法は、ドローンのような無人飛行体を用いた場合にあっても、植物のめしべに花粉を効率的に供給できる。また、実施の形態に係る花粉供給方法は、アレルゲンとなり得る花粉の飛散を抑制できる。
また、実施の形態に係る花粉供給方法は、柔軟で軽い気泡によって花粉を供給することで、めしべに接触する際に柱頭を傷つける可能性が低く、授粉を確実に行うとともに奇形の果実が発生することを抑制できる。また、実施の形態に係る花粉供給方法は、複数の柱頭に授粉しなければ果実の形状がいびつになってしまうリンゴやナシのような植物であっても、球形の気泡が各柱頭に同じように接触できるため、複数の柱頭での同時の授粉もし易くなっている。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、気泡の直径は、表面に花粉を付着させた水溶液を花の大きさに合わせて任意の長さとすることができる。
このようにすることで、花粉を分散させた水滴よりも表面積を拡大した状態で空中を漂わせることができる。この結果、気泡がめしべに接触する確率が高くなり、花粉が分散された水溶液がめしべに接触する確率が高くなるので、少量の花粉で授粉が可能となる。
このようにすることで、花粉を分散させた水滴よりも表面積を拡大した状態で空中を漂わせることができる。この結果、気泡がめしべに接触する確率が高くなり、花粉が分散された水溶液がめしべに接触する確率が高くなるので、少量の花粉で授粉が可能となる。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、気泡の生成に用いられる水溶液は、界面活性剤を含んでいる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花の大きさに合わせて直径が任意の長さのシャボン玉を生成することができる。
なお、界面活性剤については、上述したポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムに限定されず、その他の物質であってもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花の大きさに合わせて直径が任意の長さのシャボン玉を生成することができる。
なお、界面活性剤については、上述したポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムに限定されず、その他の物質であってもよい。
なお、実施の形態では花の大きさに合わせた直径のシャボン玉としたが、実験例１、２のように複数の微小な泡であってもよい。この場合、例えば、複数の微小な泡をめしべに吹き付けることで、気泡をめしべに接触させてもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉を分散させた水溶液を噴射するよりもめしべを傷つけることなく花粉を供給できる。また、このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、水溶液に界面活性剤が加えられなくても微小な泡を生成できる。この結果、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡の生成に用いられる水溶液に界面活性剤が加えられるか否かに関わらず、上述した作用効果を奏することができる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉を分散させた水溶液を噴射するよりもめしべを傷つけることなく花粉を供給できる。また、このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、水溶液に界面活性剤が加えられなくても微小な泡を生成できる。この結果、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡の生成に用いられる水溶液に界面活性剤が加えられるか否かに関わらず、上述した作用効果を奏することができる。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、気泡の生成に用いられる水溶液は、粘度を上昇させる増粘剤を含んでいる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡の破裂までの時間が長くなるので、気泡がめしべに接触する確率が高くなり、花粉が分散された水溶液がめしべに接触する確率が高くなるので、少量の花粉で授粉が可能となる。
なお、増粘剤については、上述したポリビニルアルコール、砂糖、ハチミツ、ゼラチン、片栗粉及びスクロースに限定されず、その他の物質であってもよい。
また、気泡の破裂までの時間を長くするために、気泡の生成に用いられる水溶液には増粘剤が含まれていることが好ましいが、気泡の生成に用いられる水溶液には増粘剤が含まれていなくてもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡の破裂までの時間が長くなるので、気泡がめしべに接触する確率が高くなり、花粉が分散された水溶液がめしべに接触する確率が高くなるので、少量の花粉で授粉が可能となる。
なお、増粘剤については、上述したポリビニルアルコール、砂糖、ハチミツ、ゼラチン、片栗粉及びスクロースに限定されず、その他の物質であってもよい。
また、気泡の破裂までの時間を長くするために、気泡の生成に用いられる水溶液には増粘剤が含まれていることが好ましいが、気泡の生成に用いられる水溶液には増粘剤が含まれていなくてもよい。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、水溶液には、上述した活性化物質を添加することも可能である。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、授粉した後の花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化することができる。
なお、活性化物質については、上述したスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチンに限定されず、その他の物質であってもよい。
また、授粉した後の花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化するために、気泡の生成に用いられる水溶液には活性化物質が添加されていることが好ましいが、気泡の生成に用いられる水溶液には活性化物質が添加されていなくてもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、授粉した後の花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化することができる。
なお、活性化物質については、上述したスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチンに限定されず、その他の物質であってもよい。
また、授粉した後の花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化するために、気泡の生成に用いられる水溶液には活性化物質が添加されていることが好ましいが、気泡の生成に用いられる水溶液には活性化物質が添加されていなくてもよい。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、上述した実験例２に示すように、気泡を放出するときに表面に花粉が付着した気泡を生成しており、花粉は、気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されている。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。この結果、授粉した後の花粉の発芽率が低下したり、発芽後の花粉管の成長が遅くなったりすることを防止できる。
なお、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止するために、花粉が気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されていることが好ましいが、花粉が水溶液に分散している状態で気泡を生成してもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。この結果、授粉した後の花粉の発芽率が低下したり、発芽後の花粉管の成長が遅くなったりすることを防止できる。
なお、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止するために、花粉が気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されていることが好ましいが、花粉が水溶液に分散している状態で気泡を生成してもよい。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、上述した実験例２に示すように、予め生成した気泡に花粉を吹き付けて付着することが可能である。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡をめしべに接触させる直前に気泡の表面に花粉を付着させることができ、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡をめしべに接触させる直前に気泡の表面に花粉を付着させることができ、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。
なお、上述した実験例２では、表面に花粉が付着していない気泡に花粉を接触させることで表面に花粉が付着した気泡を生成しているが、表面に花粉が付着していない気泡を花粉に接触させることで表面に花粉が付着した気泡を生成してもよい。例えば、予め所定の位置に設けられた花粉に生成した気泡を吹き付けることで気泡の表面に花粉を付着させてもよい。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡をめしべに接触させる直前に気泡の表面に花粉を付着させることができ、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、気泡をめしべに接触させる直前に気泡の表面に花粉を付着させることができ、花粉が水溶液に長時間に亘って浸漬されることを防止できる。
また、実施の形態に係る花粉供給方法によれば、めしべに付着した気泡は、めしべから与えられる水によって破裂する。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、めしべの至近距離で花粉が分散された水溶液を散布でき、めしべに直接接触していない部分の水溶液も授粉に寄与するので、少量の花粉で授粉が可能となる。
なお、めしべの至近距離で花粉が分散された水溶液を散布するために、めしべに付着した気泡がめしべから与えられる水によって破裂することが好ましいが、仮にめしべに付着した気泡がめしべから与えられる水によって破裂しなくても気泡とめしべとの接触部分からめしべに花粉を供給することができる。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、めしべの至近距離で花粉が分散された水溶液を散布でき、めしべに直接接触していない部分の水溶液も授粉に寄与するので、少量の花粉で授粉が可能となる。
なお、めしべの至近距離で花粉が分散された水溶液を散布するために、めしべに付着した気泡がめしべから与えられる水によって破裂することが好ましいが、仮にめしべに付着した気泡がめしべから与えられる水によって破裂しなくても気泡とめしべとの接触部分からめしべに花粉を供給することができる。
また、実施の形態に係る花粉供給方法は、無人飛行体によって気泡を放出することが可能である。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、めしべへの花粉の供給を広範囲において確実に且つ簡便に行うことが可能となる。
なお、めしべへの花粉の供給を広範囲において確実に且つ簡便に行うために、無人飛行体によって気泡を放出することが好ましいが、これに限定されず、例えば、人間がめしべに向かって気泡を放出することも可能である。
このようにすることで、実施の形態に係る花粉供給方法は、めしべへの花粉の供給を広範囲において確実に且つ簡便に行うことが可能となる。
なお、めしべへの花粉の供給を広範囲において確実に且つ簡便に行うために、無人飛行体によって気泡を放出することが好ましいが、これに限定されず、例えば、人間がめしべに向かって気泡を放出することも可能である。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
本出願は、２０１８年１１月１９日に出願された、日本国特許出願特願２０１８－２１６６４７号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８－２１６６４７号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
本発明に係る花粉供給方法は、ドローンのような無人飛行体を用いた場合にあっても、植物のめしべに花粉を効率的に供給できるため、例えば、果樹栽培や園芸などにおいて有用である。
Claims (11)
- 植物のめしべに花粉を供給する花粉供給方法であって、
表面に前記花粉が付着した気泡を生成する気泡生成工程と、
生成された前記気泡を空中に放出して前記めしべに付着させる気泡付着工程と、
を含む花粉供給方法。 - 前記気泡は、直径が任意の長さの球体である、
請求項１に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡の生成に用いられる水溶液は、界面活性剤を含む、
請求項２に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡の生成に用いられる水溶液は、粘度を上昇させる増粘剤を含む、
請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡の生成に用いられる水溶液は、前記花粉の発芽及び花粉管の伸長を活性化させる物質を含む、
請求項１乃至４のうちの何れか１項に記載の花粉供給方法。 - 前記水溶液には、少なくともスクロース、ホウ酸、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム及びゼラチンが添加されている、
請求項４又は５に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡生成工程では、前記気泡付着工程によって前記気泡を放出するときに表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成し、
前記花粉は、前記気泡の表面に付着されるまで粉末状態で保存されている、
請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡生成工程では、表面に前記花粉が付着していない気泡に前記花粉を接触させることで表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成する、
請求項７に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡生成工程では、表面に前記花粉が付着していない気泡を前記花粉に接触させることで表面に前記花粉が付着した前記気泡を生成する、
請求項７に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡は、前記めしべから与えられる水によって破裂する、
請求項１乃至９のうちの何れか１項に記載の花粉供給方法。 - 前記気泡付着工程では、無人飛行体によって前記気泡を放出する、
請求項１乃至１０のうちの何れか１項に記載の花粉供給方法。
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