UV-B、UV-Aおよび青色光の夜間補光がサニーレタスの成長と着色に及ぼす影響

誌名誌名 植物環境工学

ISSNISSN 18802028

巻/号巻/号 203

掲載ページ掲載ページ p. 158-164

発行年月発行年月 2008年9月

農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センターTsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research CouncilSecretariat

158 植物環境工学 (J.SHITA)20(3)・158-164.2008.

UV-B， UV-Aおよび、青色光の夜間補光がサ二一レタスの

成長と着色に及ぼす影響

海老i畢聖宗 1，2.庄子和博口.加藤美恵子 2・下村講一郎 2 後藤文之 1・吉原利一 1

l電力中央研究所環境科学研究所 270-1194 千葉県我孫子市我孫子 1646

2東洋大学生命科学研究科 374-0193 群馬県邑楽郡板倉町泉野 1-1-1

3千葉大学園芸学部 270-8510 千葉県松戸市松戸 648

Effect of Supplementary Lighting of UV-B， UV-A， and Blue Light during the Night on Growth

and Coloring in Red-Leaf Lettuce

Masanori EBISAWA1.2， Kazuhiro SHOJI1.3， Mieko KAT02， Koichiro SHIMOMURA2，

Fumiyuki GOT01 and Toshihiro YOSHIHARA 1

lEnvironmental Science Research Laboratory， Central Research Institute 01 Electric Power lndustry，

1646Abiko， Chiba 270-1194， lapan

2FaculかolL約 Sciences，Toyo University， 1-1-1， Izumino， Itakura， Oura， Gunma 374-0193， lapan

3Faculty 01 Horticulture， Chiba University， Matsudo， Chiba 271-8510， lapan

Abstract

In the case of hydroponics， the anthocyanin content of red-leaf lettuce decreases， and the poor coloring of a leaf occurs in many cases. We investigated the effect of irradiation for blue light， UV-A， and UV-B at night， in order to promote growth of hydroponic red-leaf lettuce and coloring. As a result， anthocyanin content increased using blue light or UV-B irradiation. Growth was promoted by blue light， but it was inhibited by UV-B irradiation. When simultaneous irradiation of blue light and UV-B was carried out at night，

the anthocyanin content increased remarkably. Since it was necessary to reduce input energy as much as possible for utilization， light intensity， and a cultivation stage， which can promote both coloring and growth， were examined. Relevant optical irradiation conditions at night are described below. 1) Irradiate with blue light (9.4 W m-2) and UV-B (from 0.3 to 0.6 W m-2) simultaneously for 4 hours or more. 2) The most effective cultivation stage is one to two weeks before a harvest day. We showed that supplementary lighting was ef-fective in the hydroponics of red-leaf lettuce.

Keywords: anthocyanin， blue light， growth， red-leaf lettuce， UV-A， UV-B

2007年 11月 2日受付

2008年 3月11日受理

Corresponding author: Kazuhiro Shoji (shoji@criepi.denken.or.jp)

緒 Eコ

温室や植物工場などの栽培施設では，葉菜類の周年生産

が可能であり.水耕栽培システムを導入すれば収量増加が

期待できる。サニーレタスは主一要な葉菜類のひとつで、あり，緑

色と赤色の着色のバランスが良い栽培品種が生産者と消費

-34一

159 UV-B， UV-Aおよび‘青色光の夜間補光がサニーレタスの成長と着色に及ぼす影響

岡1.0r UViB Ur-A

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250 300 350 400 450 500 550 600 650 Wave length (nm)

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500 400 0.0 300

Fig.l

者の両方に支持されている。しかし.紫外領域が少ないガラ

ス温室や人工光環境下でサニーレタスの水耕栽培を行うと，

縁地栽培と比べて，アントシアニン含量が不足し品質が低

下することがあるため，これを改善する対策が求められてい

る。

多くの植物において，アントシアニン含量1.2)や成長量 3)は

光質の変化による影響を受けることが知られている。特に，

アントシアニンの生合成に関連する遺伝子の発現に有効な光

質は UV-B.UV-Aおよび、青色光であることが報告されてい

る←6)。我々は，水耕栽培サニーレタスに 120μmolm-2s-1

以上の青色光を夜間に連続照射すると，アントシアニン含量

の増加と成長促進の効果が同時に得られることを明らかにし

ている 7)。

一方で、，サニーレタスの葉のアントシアニン含量は昼間に

UV-B8)やUV-A9)を照射すると増加することが示されている。

シロイヌナズナでは， UV-Bと青色光または UV-BとUV-Aを

併用して照射すると単独で、照射したときと比べて，アントシア

ニンの生合成に関連のあるカルコン合成酵素遺伝子 (CHS)

の発現量が著しく増加することが確認されている 6.10.11)。水耕

栽培サニーレタスの着色改善においても.UV-Bや UV-Aの

照射が有効で、はないかと考えられたので，本研究では，光質

制御が可能な人工気象室において.UV-BとUV-Aの蛍光ラ

ンプを夜間補光に用いた場合にサニーレタスの成長と着色に

及ぼす影響を調べた。また.UV-BやUV-Aの蛍光ランプに

青色蛍光ランプを併用して夜間補光を行った場合の影響を明

らかにした。さらに， 着色不良を改善する際に，夜間に利用

する電力を節減することを考えて.補光時間，照射強度およ

び補光時期の影響を検討した。

2.光環境調節

光処理を行う人工気象隻の光源は UV-B.UV-A， 青色，

緑色.赤色および遠赤色の 40W蛍光ランプ(FLR1250T6.

ニッポ電機)を用い，調光装置 (FDP-2001;横浜機工)でラ

ンプ出力を制御した 12)。蛍光ランプの波長特性は分光放射

計 (MSR7000.オプトリサーチ)で計測した (Fig.1)0 PPFD

(400-700 nm)は光量子センサ (LI-190SB.Li-Cor)を用いて

計測し.UV-B (280-320 nm)とUV-A(320-400 nm)の放射

照度は UVメーター代九T203.Macam)を用いて計測した。

植物体を植栽する培地面上を基準として人工気象室内の

光環境を設定した。昼間の長さ(明期)は 10h d-1に設定

し• PPFDを150μmolIII-2s-lとして，青色 (400-500nm).

緑色 (500-600nm).赤色 (600-700nm):遠赤色 (700-800

nm)の光量子組成を分光放射計を用いてそれぞれ45.60.

45. 43.5μmol m-25-1に調節した。過去の知見 7)を参考に

して，夜間の長さ(暗期)は 14h d-1としエネルギー消費

-35一

材料および方法

1.供試植物および栽培方法

サニーレタス (Lactucasativa L.)晩邦lレ、ノドファイヤー.の

種子を水に浸したウレタンキューブF上lこ播種し，気温 25'tの

暗黒下に 3日間おいて発芽させた。播種 3日目から 14日目

までは，白色蛍光ランプ下 (FLR110HW/ Al100.三菱電機

オスラム)で光合成有効光量子束密度 (PPFD)120μmol

m-2s-l明期 12h d- I • 気温 25'tの条件で芽生えを育成

した。その後.均ーな苗を人工気象室(W1300x D800 x

H1750 mm;横浜機工 )内の湛液式水耕栽培装置 (900x

600 x 200 mm)に定植した。水耕栽培の培養液は，大塚ハ

ウスA処方(大塚化学)を用いて作製し培養液の pHを6

-7に維持し電気伝導度 (EC)を播種 7日目から定植 2日

目(矯種 16日目)までは1.2dS m-Iとし以後は 2.0dS m-I

に調節した。

160 海老j率・庄子・加藤・下村・後藤・ 吉原

を抑えることを目的に青色光 (400-5∞nm)を120μmolm-2

S-1の半分である 60μmolm-2s-1 (9.4 W m-2)とした。太陽

光に含まれる UV-BとUV-Aの放射照度は，それぞれ約1.0

W m-2と20.0W m-2であることが観測されているl針。そこ

で，夜間有Ii光に使用する UV-Bの放射照度を 0.3- 1.0W

m2に設定し.UV-Aの放射照度は 2.5-8.1 (出力限界)

W m-2に設定した。また，夜間補光を終夜行い，必要に応じ

て，暗期に補光を行わない無補光区 (control)を設定して処

理区と比較した。

3.生育調査

各実験区あたり 10株のサニーレタスを収穫した。1株毎

に.業面積(lA:leaf area)を感度 0.03cm2の画像処理装

置でiJIIJった。その後.60'tの通風乾燥機内で 7日間以上保

管し葉乾物重 (LDW:leaf dry weight)と根乾物重を量り.

全乾物重 (TDW:to凶 dryweight)を求めた。各実験区間

における平均値の差異は.Tukeyの多重比較検定を用い

て.5%水準で有意差検定を行った。

4.アントシアニン含量の測定

各実験区あたり 5株のサニーレタスを収穫し l株毎に l

-2cm2に葉を刻んだ。10mlの 1%塩酸ーメタノール溶液

(v/v)に新鮮重1.0gの刻んだ棄を加え冷蔵庫内 (4't)に

一晩静置して，アントシアニン色素を抽出した。抽出液を 96

穴マイクロプレート (3370Assay Plate. Costar)に200μlず

つ分注しマイクロプレートリーダー (Benchmark.Bio . Rad)

を用いて 530nmにおける吸光度を測定し，この値をアントシ

アニン含量とした。各実験区間における平均値の差異は，

Tukeyの多重比較検定を用いて 5%水準で有意差検定を行

った。

結果

果を Table1に示す。青色光ランプを点灯させると，無補光

と比べて.TDW. LDWおよびlAが増加した。UV-Bラン

プを点灯させると，無補光や青色光ランプを点灯させた場合

と比べて.TDW. LDWおよびlAは減少した。一方.UV-A

ランプを点灯させても. ~\ri補光と比べて. LA. LDW. TDW

に有意差は認められなかった。アントシアニン含量は.UV-B

と青色光のランプをそれぞれ単独で、点灯させた場合.無補

光と比べて両ランプともに 3.2倍に増加したが.UV-Aを点灯

させても有意に増加しなかった。また，青色光ランプの放射

照度は UV-Bランプの 9.4倍で‘あったが両実験区のアントシ

アニン含量に有意差はなかった。UV-Aランプの放射照度は

UV-Bランプの 2.5倍であったが，成長と着色に及ぼす影響

は認められなかった。

UV-Aランプの放射照度が 2.5W m-2 (7.7μmol m-2c1)

の場合に，成長と着色に及ぼす影響が確認できなかったの

で.UV-Aを出力限界の 8.1W m-2 (28μmol m-2s-1)まで高

めた試験および青色光を 3.9W m-2 (28μmol m-2s-1)に弱

めた試験を行った結果を Table2に示す。両ランプの光量

子束密度を同じに設定した場合， 青色光は UV-Aと比べて.

TDW. LDWおよびlAは高い値を示したが.アントシアニン

含量に有意差はなかった。UV-Aと青色光の放射照度を培

加させると.TDW. LDWおよびlAが増加した。アントシア

ニン含量は 9.4Wm-2の青色光を照射すると他の光処理区よ

りも増加した。

2. UV-BやUV-Aに青色光を併用して夜間補光した場合の

影響

UV-B (1.0 W m-2)や UV-A(2.5 W m -2)に青色光ランプ

(9.4 W m-2)を併用して夜間補光を終夜.14日間行った場

合の成長と着色に及ぼす影響を調べた (Table3)。無補光

区と比べて.UV-Aと青色光を併用して用いた場合や青色光

を単独で点灯させた場合は TDW.LDWおよびlAが増加

l.UV・Bまたはuv・Aの夜間補光が成長と着色に及ぼす影響 した。UV-Bと青色光を併用して用いると，無補光と比べて，

UV-B. UV-Aおよび青色光の蛍光ランプの放射照度をそ TDWおよびlAは増加したが.LDWに有意差は認められな

れぞれ.1.0 W m-2. 2.5 W m-2および 9.4W m-2に調節し かった。 アントシアニン含量は， 無裕光と比べて• UV-Bと育

て.夜間補光を終夜.14日間行った場合の影響を調べた結 色光を併用すると 7.0倍.UV-Aと青色光を併用すると 3.7倍

Table 1 Effects of supplementary lighting of UV-B， UV-A， and blue light during the night on growth and anthocyanin

content.

Light quality TDW (g planC1) LDW (g planC1) lA (cm2 planC1) Anthocyanin content (OD530 nm g FW→)

Contro¥ 0.59b 0.52 b 345 b 0.58 b Blue 1.48 a 1.32 a 776 a 1.87 a UV-A 0.63 b 0.55 b 363 b 0.74 b UV-B 0.38c 0.32c 208 c 1.83 a

The ¥evels of UV-B， UV-A or blue light are controlled 1.0 W m -2 (2.6μmol m-2 c¥ 2.5 W m-2 (7.7μmo¥ m-2 S-I) or 9.4 Wm-2

(60μmol m-2 S-I)， respectively.ηle plants were harvested at 14 d (TDW， LDW and lA) and 15 d (anthocyanin) after the start

of the light treatment (14 h d→). Data are the means and SE of 10 replicate experiments (5 replicate experiments of anthocyanin content). Letters indicate significance at the p<0.05¥eve¥s determined by Turkey' s multiple range test

-36-

UV-B， UV-Aおよび、青色光の夜間補光がサニーレタスの成長と着色に及ぼす影響 161

Table 2 Effects of UV-A and blue light at equal photon f1ux density on growth and anthocyanin content

Light quality Photon flux density TDW (g planC') LDW (g planC') LA (cm2 planC') Anthocyanin content (μmol m-2 s-') (OD530 nm gFW→)

UV-A 7.7 0.61 d 0.53d 381 d 0.61 b 28 0.78c 0.69 c 448c 0.79b

Blue 28 0.98 b 0.87 b 561 b 0.70b 60 1.24 a 1.09 a 654 a 1.09 a

百letwo levels of UV-A or blue light are controlled each 2.5 W m-2 (7.7μmol m-2 s-')， 8.1 W m-2 (28μmol m-2 S-I) or 3.9 W

m-2 (28μmol m-2 c1)， 9.4 W m-2 (60μmol m-2 c1). The plants were harvested at 14 d (TDW， LDW and LA) and 15 d

(anthocyanin) after the start of the light treatment (14 h ょう Statisticalanalyses are described in Table 1.

Table 3 Effects of blue lisht tOsether with UV-B or UV-A on srow仕1and anthocyanin content.

Light quality TDW (g planC') LDW (g planC1) LA (cm2 plant-1) Anthocyanin content (OD530 nm g ~1)

Control 0.77 c 0.70 a 520 c 0.55 c Blue 1.43 a 1.30 a 688 a 1.67 b UV守A+Blue 1.48 a 1.35 a 669 a 2.03 b IN-B+Blue 0.95 b 0.86 b 513 b 3.83 a

The levels of UV-B， UV-A or blue light are described in Table 1. The plants were harvested at 14 d (TDW， LDW and LA)釦 d15 d (anthocyanin) after the start of the light treatment (14 h d-1). Statistical analyses are described in Table 1.

Table 4 Effects of出eirradiating time of blue light toge出erwi出 UV-Bon growth and anthocyanin content.

Light quality Time (hour) TDW (g planC1) LDW (g planC1

) LA (cm2 planC1) Anthocyanin content

(OD530 nm g ~')

UV-B O 0.58 a 0.51 a 384 a 0.40b 4 0.50 b 0.44 b 339b 0.80 a 9 0.40 c 0.35c 240c 0.81 a 14 0.41c 0.36 c 228c 0.89 a

UV-B+Blue O 0.49 d 。目43d 322 d 0.43 a 4 0.86c 0.76 c 566c 0.92c 9 1.04 b 0.93 b 681 b 1.64 b 14 1.50 a 1.33 a 859 a 3.36a

The levels of UV-B， UV-A or blue light are described in Table 1. UV-B and blue light were irradiated for 4， 9 and 14 hours at the time of beginning of the night. The plants were harvested at 14 d (TDW， LDW and LA) and 15 d (anthocyanin) after出estart of the light仕印刷ent(14 h d-1). Statistical analyses are described in Table 1..

Table 5 Effects of the levels of UV-B irradian白 onsrowth and anthocyanin content. Light quality UV-B irradiance仰 mウ TDW(g planC') LDW (g planC') LA (cmZ planC') Anthocyanin content

(OD530nm-g FW-1)

UV-B 0 0.57 a 0.50 a 366 a 0.47 b 0.3 0.53 b 0.47 a 376 a 0.90 a 0.6 0.44 c 0.38 b 266 b 0.94 a 1.0 0.37 c 0.32 b 192 c 1.21 a

UV-B+Blue 0 1.07 a 0.94 a 633 a 1.45 d 0.3 1.15 a 1.01 a 674 a 1.78 c 0.6 0.90 b 0.79 b 546 b 2.59 b 1.0 0.86 b 0.75 b 524 b 3.21 a

百lelev官lsof UV-B was ωntrolled to 0.3 W m -2， 0.6 W m -2 or 1.0 W m -2. The levモlsof blue li喧htwere regulated at 9.4 W m-2

(60μmol m-2 S-I). The plants were harvested at 14 d (TDW， LDW and LA) and 15 d (anthocyan凶)after the start of the light

treatment (14 h d-1). Statistical analyses are described in Table 1.

-37一

162 海老1峯・庄子・加藤・下村・後藤・吉原

Table 6 Effects of the stage of blue light together with 1N-B irradiation on growth.

Stage TDW (g plant-1) LDW (g plant-1) LA (cm2 planC1)

A 1.38 b 13.7 b 1150 bc B 1.20 b 13.2 b 1011 c C 2.09 a 14.4 a 1509 a

D 2.03 a 13.0 b 1296 bc

The levels of UV-B and blue light was controlled each 0.5 W m-2 and 9.4 W m-2. (A) Control was dark at night from

transplanting to harvest. (B) The 14th-day-old plants were irradiated UV-B together with blue light for a week. (C)

The 21st-day-old plants were irradiated UV-B together with blue light for a week. (D) The 28th-day-old plants were

irradiated UV-B together wi出 bluelight for a week. The plants we閃 harvestedat 21 d after the start of the light

treatment (14 h d-1). Statistical analyses are described in

Table 1.

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0 ( 同

E 3.0 a

2.0

1.0

0.0

j 回o u -B I c 3.0

2.0

1.0

0.0

3.0

2.0

1.0

0.0 14th

21“ 28th 35th

Plant age (days old)

Fig. 2 Effects of the stage of blue light together with UV-B irradiation on anthocyanin content. The experimental light conditions of A-D were

described in Table 6. The 14-. 21-， 28-， and 35-day-old plants were harvested， respectively

Statistical analyses are described in Table 1.

に増加した。

3.消費電力を節減するための夜間補光条件の検討

夜間補光時の消費電力の節減を図るため， UV-B (1.0 W

m-2)と青色光 (9.4W m-2)のランプを併用して 14日間の夜

間補光を行う時に。ランプの点灯時間を変化させた場合の影

響を調べた (Table4)0 TDW， LDWおよび LAは，両ランプ

を同時に 4時間以上点灯させると増加し.SLAは点灯時間

が 14時間のl侍のみ減少した。また，両ランプ併用の点灯時

聞が長いほと¥アントシアニン含量がより増加した。

UV-Aや青色光のランプと比べて，UV-Bランプの放射照

度は低いにもかかわらず.成長と着色に有意な影響iを及ぼし

たので.UV-Bの放射照度を下げた場合の影響について検

討した (Table5)。無補光区と比べて，単独の UV-Bの放射

照度を高めるほどTDW，LDWおよび‘LAは減少し.アントシ

アニン含量は 0.3W m-2以上照射すると増加した。青色光

に併用する UV-Bの放射照度を 0.6W m-2以上にすると.

無補光と比べて，TDW，LDWおよび LAが減少した。青色

光に併用する UV-Bの放射照度を 0.3W m-2以上にすると.

アントシアニン含量は増加した。

サニーレタスのアントシアニン含量の増加と成長促進を両立

する条件として，UV-B (0.5 W m-2)と青色光 (9.4W m-2)の

ランプを併用することを想定し，その際に夜間補光を開始す

る生育ステージを変えた場合の影響を検討した。なお，本試

験に限り，夜間終夜補光の期間を7日間に設定した。現時有n光のA区と比較すると播種 14日目に夜間補光を開始した

B区では，すべての調査項目において有意な差異は認められ

なかったが，播種 21日目に開始した C区では， TDW，LDW

および LAが増加した(Table6)。一方，播種 28日目に開始

した D区では， TDWのみが増加した σable6)0 UV-Bと

青色光のランプを 1週間点灯させると B，Cおよび D区のア

ントシアニン含量は， A区と比べて増加した (Fig.2)。しかし，

Bおよび C区のアントシアニン含量は.点灯を止めて 1週間

後には点灯前のレベルに減少していた (Fig.2)。

考察

これまでの研究で.夜間に青色光を照射すると水耕栽培

サニーレタスの成長と着色が促進されることが確認されている

ことから 7) 本研究では夜間補光に UV-BとUV-Aを利用し

て水耕栽培サニーレタスの着色不良を改善する方法を検討

した。

自然光環境下において，昼間に 210W m-2のUV-Aを付

加照射すると，サニーレタスの着色が促進されることが報告さ

れている9)。本実験では.夜間補光の影響について調べる

ことを目的としていることから。低レベルの UV-Aの影響を確認

-38一

UV-B， UV-Aおよび、青色光の夜間補光がサニーレタスの成長と着色に及ぼす影響

した。夜間に照射する UV-Aの放射照度を 8.1W m-2に設

定しでも，着色は促進されなかった (Table2)0 UV-Aの放射

照度を過去の知見を参考にしてさらに高めれば着色を促進で

きると考えられるが， 9.5 W m-2の青色光は同レベルの UV-A

と比べて，成長と着色を促進する効果が大きいぐTable2)。

そのため.夜間補光を行う場合には，UV-Aランプよりも青色

光ランプを用いたほうが有効であると考えられる。

夜間に1.0Wm-2 の UV-B を照射することによって，書!~

補光と比べて，着色が促進されることから (Table1. 4， 5)，

UV-Aよりも UV-Bのランプを用いるほうが.少ない光エネル

ギー量で着色を促進できると恩われる。青色光ほどではない

が，UV-Aの光量を増加させると，成長が促進された (Table

2)0 UV-Aランプから照射される光には，青色領域が含まれ

ているため (Fig.1)，本実験で用いた UV-Aランプには，成

長を促進する効果があるのではないかと考えられる。

夜間にUV-Bを照射して水耕栽培サニーレタスを育てると，

成長が抑制された (Table1. 5)。エンドウマメの葉に UV-B

を照射すると，葉緑体のチラコイド膜に傷が生じることが示

されており，この傷による光合成活性の低下が成長を抑制

することが考察されている 14)。さらに.サニーレタスにおいて

UV-Bの放射照度が高まると光合成によって生じる酸素量

が減少することから， UV-Bは葉の光合成活性を低下させるこ

とが考察されている 15)。そのため，本実験においても UV-B

によって葉緑体のチラコイド膜に傷がつき膜上に存在する集

光性クロロフィル結合タンパク質，光反応中心，電子伝達タン

パク質の機能が低下して，光合成活性が低下するため.成

長が抑制されたのではなし、かと推察される。

UV-BにUV-Aや音色光を併用して照射すると，アントシア

ニン生合成の鍵となる CHSが相乗的に増加し 6.10.11) 音色光

によって成長が促進されることが報告されていることから 7.16)

UV-BやUV-Aを青色光に併用する実験を行った。UV-Bと

青色光を併用照射すると.他の照射方法と比べて，着色が著

しく促進されることから(Table3)， UV-Bと青色光を併用した

夜間祁i光は，水耕栽培サニーレタスの着色不良を改善する

方法として有効であると考えられる。UV-Bを単独照射すると

成長は阻害されたが (Table1. 4， 5)，青色光を併用すると成

長阻害は緩和されたため (Table4， 5)， UV-Bを夜間補光に

利用する場合は， 青色光を併用することが重要であると思わ

れる。

夜間補光の実用的な利用を考えると，投入する光エネルギ

ーの節減が求められることから，水耕栽培サニーレタスに夜

間補光を行う際の条件を検討した。UV-Bと青色光を併用照

射する時間が4時間を越えると，有意に成長量とアントシアニ

ン含設が増加した (Table4)。屋外で行われた実験におい

てコントルタマツの菌 17)およびリンゴの花 聞を遮蔽物で渡

163

い，太陽光の曝露時間を短くすると，アントシアニン含量が低

下することが報告されている。施設内で行われた実験におい

て，サニーレタスの葉は.青色光の有無ではなく，青色光の

量の増加にしたがって，アントシアニン含量が増加する可能性

が示されている 7)。本研究において， UV-Bと青色光の光量

が増加すると，アントシアニン含量が増加することを確認して

いることからぐTable4)，夜間補光によって成長と着色の両方

を促進する場合は， UV-Bと青色光を併用照射する時間を4

時間以上に設定する必要があると考えられる。

UV-Bの放射照度について検討した実験において，アント

シアニン含量は，青色光に併用する UV-Bの放射照度を 0.3

W m-2以上に設定すると有意に増加するがぐTable5)，単

独で照射する UV-Bの放射照度を 0.3W m-2以上に高めて

も有意に増加しなかった (Table5)0 UV-Bによって，アントシ

アニン含量を培加する効果を大きくするためには，青色光と

併用することが重要であると考えられる。UV-Bによるサニー

レタスの成長阻害は，青色光に併用する UV-Bの放射照度

を0，6W m-2より低く設定すると軽減された (Table5)。夜

間補光に 0.3W m-2以上 0.6W m-2未満の UV-Bと9.4W

m-2の青色光を用いることによって，省エネルギーで着色を促

進する効果が得られると考えられる。また.アントシアニン生

合成に関連のある CHSの発現量は，UV-Bに音色光または

UV-Aを併用照射することによって相乗的に増加することが知

られている 6.10.11)。本実験においても.これらの知見と類似し

た遺伝子の発現制御が行われていることが予想される。

UV-Bと青色光を併用して夜間補光を開始する時期が成

長と着色に及ぼす影響を調べた。収穫時に成長量が最も大

きかったのは C区であったことから (Table6)，併用照射の

エネルギー量が同じであっても，照射を開始する|時期によっ

て夜間補光の効果が異なる可能性が示された。本実験条

件では， t柄引炎 21日目:から 28日目の時期の苗が最も効率よ

く終夜の補光を葉の成長に利用できる時期なのではないかと

予測される。収穫時にアントシアニン含量が最も多かったの

はD区であることから (Fig.2)，収穫直前の 1週間.UV-B

と青色光を併用照射することによって，着色不良を改善できる

ことが示された。一方で.収穫の 1週間以上前に UV-Bと

青色光の併用照射を止めると収穫日にはアントシアニン含量

が減少した (Fig.2B， 2C)。様々な植物において，アントシア

ニンの生合成には光が必要であることが報告されていること

から1.2).Fig.2のBおよびC区では，併用照射を止めてか

ら収穫日までに展開した葉のアントシアニン含量が増加しない

ので，収穫日まで夜間に終夜の補光が必要であると考えられ

る。以上より，収穫日の 1-2週間前から UV-Bと青色光を夜

間に併用照射し続けることにより.アントシアニン含量を増加さ

せ.成長もまた効果的に促進できるのではないかと考えられる。

nY

9J

164 海老津・庄子・加藤・下村・後藤・ 吉原

摘要

水耕栽培サニーレタスは，露地栽培サニーレタスと比べて，

アントシアニンによる着色量が不足し品質が低下することが

あるため，これを改善する方法が求められている。そこで，

夜間に UV-B.UV-Aおよび青色光を照射して，水耕栽培サ

ニーレタスの成長と着色を促進する方法を調べた。着色は

青色光と UV-Bによって促進されたが.成長は青色光によっ

て促進され.UV-Bによって抑制された。UV-Bと青色光を併

用して用いると成長量とアントシアニン含量が著しく増加す

ることが示された。夜間補光を実用的に利用する場合，投

入する光エネルギーの節減が求められることから，夜間補光

を行う際の条件を検討した。青色光 (9.4W m-2)に0.3-0.6

Wm-2のUV-Bを収穫日の 1-2週間前から4時間以上照射

すると，成長と着色の両方を促進できる可能性が示された。

謝辞

本研究を遂行するにあたり，ご指導をして頂いた元電力中

央研究所の羽生広道博士に深く感謝する次第である。さら

に，本研究の実施にあたり，サニーレタスの栽培と生育調査

に御協力頂いた(株)セレスの関口ひき子氏と二階堂教子

氏に，心より謝意を表する。

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