第 54 回日本植物生理学会年会特別企画

高校生生物研究発表会

2013 年 3月23日
岡山大学 津島キャンパス

H-1

Gorteria diffusa の特異的種子発芽

静岡県立磐田南高等学校 生物部

H-2

平野

靖也・村松

壮・鈴木

雅大

石坂 清香・木村 惇志・末廣平岡 敬一・山本 隼史・渡邉晴美
萌茎頂培養によるエバヤマザクラのクローン増殖
広島大学附属中・高等学校

H-3 「水前寺菜」の地理的隔離による変異に関する研究～水前寺菜・金時草・ハンダマの比較～
熊本県立熊本北高等学校 先端科学クラス生物研究班

H-4

H-6

H-7

髙山

椰子・矢尾

尚子・山口

唯菜・家守

美歩

岡山県立岡山一宮高等学校

古家野智也・下村

奏視・升谷

皇輝・松田

祐一

岡山県立岡山一宮高等学校

高橋

友紀・西上

武尊・松原

拓未

近藤

沙紀・宮内

めい・川野

千穂

佐伯

陽輔・上田考大郎・小川

博之

コケのアレロパシーに関する研究

竹水の研究
大空・長野

乳酸菌による食品保存
岡山県立岡山一宮高等学校 理数科

H-8

ビワの新規な薬用効果に関する研究
市川学園市川高等学校 2 年

H-9

ワサビの部位別の抗菌効果
市川学園市川高等学校 2 年

H-10

桜綾・千葉

香澄

伊藤駿太郎・矢野

大輔

稲村
加藤

晋作・入江 正純・太田
遼・前田 竜馬

翔也

井殿

敦登・神波

雅人・山田

祥太

由梨・日下部悠也・田中美香

浅見 花帆・池田 有希・上林清末万里子・竹田 百花

加奈

50℃洗いの効果
鳥取県立鳥取東高等学校 理数科 2 年

H-12

イチョウの葉の色の変化と光合成
鳥取県立鳥取東高等学校 理数科 2 年

H-13

えひめ AI-2 ～なぜトマトが甘くなるの？～
鳥取県立鳥取東高等学校 理数科

H-14

大西

優・木村

カワラヨモギの組織培養による抗菌成分の生産と抗菌効果の評価
鳥取県立鳥取東高等学校 理数科

H-15

第 1 学年

水生シダ植物の組織培養についての研究
ノートルダム清心学園 清心女子高等学校 生命科学コース

H-16

岡田

音と光合成の関係について
市川学園市川高校 2 年

H-11

里加
渚

植物色素は紫外線をカットできるか
岡山県立岡山一宮高等学校

H-5

金輪 静香・菊川 莉佳・久保中嶋万里江・東真 祐加・和田

杉野 沙貴・弘末 彩香・田中 美典
森 笑莉菜・早瀬有紀子・鈴木 怜理

刺激に対する電気生理実験
玉川学園高等部 SSHリサーチ脳科学班

岩﨑みどり・大井

菜緒・今

和花子

H-17

バイオアッセイによるアゾラのアレロパシー作用に関する研究
岡山理科大学付属高等学校 中・高一貫コース 5 年生

H-18

田中 波累・桐山陸・實平 香里・中村さくら
松繁亜希子・森厚博・岡部 結美・馬屋原 諒
小橋 毅史・小若 将希・山田 龍汰

治郎丸ほうれん草普及活動に関する研究について～根集塊からの植物体再分化について～
愛知県立稲沢高等学校

H-19

H-21

小野 京介・高見浩・秋山
武下 由奈・真辺 里菜

琴音

総社高校 自然探究コース

白神

初音

舵・上西

龍樹

山口 夏希・赤坂 琢哉・坂口
長田 茉莉・吉田真歩子

舞依

アブラナ科植物の生存戦略
田

一帆・中田

玄樹・アッペンディーノ

セシウムが植物の成長に及ぼす影響
石川県立小松高等学校 生物部

H-23

貴裕

総社高校周辺における外来植物の調査

大阪府立住吉高等学校 サイエンス部

H-22

晴香・鈴木

ミリメートルの世界～コケを探る～
岡山県立総社高校 自然探求コース

H-20

足立

ダイコンの品種間における味や食感の違い
石川県立小松高等学校 生物部・大阪府立住吉高等学校 サイエンス部
南田 拓也・篠田亜登夢
田一帆・アッペンディーノ 舵・上西 龍樹・中田 玄樹

H-24

電気刺激による発芽率の関係
岐阜県立各務原西高等学校 コア SSHダイコンコンソーシアム班

H-25

ダイコン発芽種子の塩化物への耐性
愛媛県立松山南高等学校

H-26

佑希子

荒木
中村

祥代・田畑 祐人・永山
翼奨・西薗 俊直・日高明日香

桜島大根と守口大根の交配種育成～交配種に現れる形質と遺伝のメカニズムを探るⅡ～
鹿児島県立錦江湾高校 SR2 年

H-28

中川知奈実・東

耐塩性植物について
錦江湾高等学校 SSH 生物研究部耐塩性班

H-27

磯部 里紗・町田 有紀
山口華央里・芥子川純里

日高明日香・古賀美紗希・田中恵里香・濱口 美華
平野 綾香・渕田 千咲・山﨑 佑華・吉岡 瑞穂

ユニバーサルデザインフードについて～超高齢化社会に対応する調理法を探る～
錦江湾高校理数科 2 年 SR 食物科学班

岩元
盛本

一樹・請園 友雅・下山
翼・東郷 将大
英・上久保亮介・杉元 元貴・倉本ももかH-1
Gorteria diffusa の特異的種子発芽
静岡県立磐田南高等学校 生物部
平野靖也・村松壮・鈴木雅大
序論： Gorteria diffusa は、南アフリカ北西部に分布する、一年生のキク科植物である。
花が終わると、総苞片が融合して木質化し、内部に複数の痩果（平均４個）を包み込む。これは植物学的には「閉じた花托」と表現されているが、本研究では便宜的に「殻」と呼ぶ。この硬い殻には上部と下部に１つずつ小さな孔があり、それぞれの直径は上部で約１㎜、下部で約 0.5 ㎜である。痩果が熟すると殻が茎から外れ、内部に複数の痩果を包み込んだまま散布される。なお、キク科の痩果は内部に１個の種子を含んでいるため、便宜的に痩果を種子と呼ぶ。
この殻を蒔くと、どの殻でも上部の孔から１つ（稀に２つ）の芽が出て、下部の孔から同じ個体の根が出た。もし全ての種子が同時に発芽したら、それらの芽と根は小さな孔から出てこられないだろう。そこで予備実験において、全ての種子を殻から取り出し、吸水させて内部の種子を発芽させようとした。結果は狭い殻から取り出したにもかかわらず、１つの種子（稀に２つ）だけしか発芽せず、他の種子は発芽しなかった。
私たちはこの現象に興味を持ち、以下の仮説を立て検証した。
「Gorteria diffusa の１つの殻の中にある、それぞれの種子に含まれるアブシシン酸(以下 ABA と略)の量に差があるのではないか。つまり１個だけが ABA 量が少なくて発芽しやすく、その他の種子は ABA 量が多いので発芽してこないのではないか。」
実験方法：生物検定法により、各種子に含まれる ABA 量を比較した。殻から取り出した全ての種子を、リン酸緩衝液５ml が入ったシャーレの中に１粒ずつ入れてよくつぶす。これを種子の ABA を溶け出させるために一晩暗所に置いておく。ツユクサの葉も同時に一晩暗所に置く。翌日、 気孔の閉鎖を確認した後ツユクサの葉を各シャーレに浮かべ、光を３時間照射する。その後、
表１
ミクロメ－ターを装着した顕微鏡で気孔を観察し、気孔開度を測る。
結果：１つの殻の中の種子に含まれる ABA 量に差があることが分かった。 表１には一つの殻の中の全ての種子抽出液の気孔開度を示した。24個の殻について調べたが、ここでは結果の一部を示している。開度が大きいものから順に並べて種子１、種子２と番号をふった。

[単位：μm]考察：Gorteria diffusa の種子発芽の特徴は仮説のとおり、種子に含まれる ABA 量の差によるものであると考えられる。1 つの殻の中の 1 個または２個の種子に含まれる
ABA 量が少ないため、殻を蒔いて最初に吸水させた時に発芽してくるのは１つまたは２つの種子だと考えられる。
1

H-2
茎頂培養によるエバヤマザクラのクローン増殖
広島大学附属中・高等学校 石坂清香・木村惇志・末廣晴美
平岡敬一・山本隼史・渡邉萌
１．目的
広島市中区江波山に自生する広島市指定天然記念物の「ヒロシマエバヤマザクラ」は、被爆木として歴史的に価値が高く、またこれまでの様々な調査で本品種はこの世に１本しか存在しない可能性が高いことが示唆されていることから、園芸および科学的にも希少性が高いと考えられ、エバヤマザクラを後世 に受け継いでいくことが多方 面から望まれている。エバヤ
マザクラの増殖に関しては、接ぎ木による増殖が成功しているが、さらに効率的に増殖でき且つ安 全に受 け継 いでいくための技 術 として、大 量 増 殖および無 菌 下での保 存が可 能 な組 織
培養による増殖技術が必要である。
２．材料および方法（１）外植体の殺菌 2012 年 1 月に、エバヤマザクラ成木から材料である冬芽を採取し、中性
洗剤溶液、水道水、70%エタノール、1%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いて殺菌した。
（２）培養 実体顕微鏡下で摘出した茎頂は、直ちに液体培地中に入れた。培地には、濃度を半分にした Murashige&Skoog 培地（1/2MS 培地）と Woody Plant 培地（WPM）を用い、これに炭素源としてスクロース、マルトースあるいはトレハロースを 30g l -1 添加するとともに、植物成長調節剤としてベンジルアミノプリン（BAP）を 0.2 あるいは 0.4m l -1添加した。誘導した多芽体は、同組成の培地で培養を続けた後、シュート伸長を図る
ため、BAP、インドール酪酸（IBA）およびジベレリン（GA 3 ）、ココナッツウォータ 3%、ア
デニン 1mg l -1 、ゲルライト 3g l -1 を添加した 1/2MS 培地あるいは WPM で培養した。
伸長したシュートは多芽体から１本ずつ切り取り、IBA0～1mg l -1 を含む MS 培地ある
いは WPM 液 体 培 地 を添 加 したフロリアライト ® に植 えつけた。なお、培 養 は、全 て25℃±2℃の培養室内で行った。
２．結果および考察（１）多芽体誘導および増殖 WPM にマルトースを加えた組み合わせが適していた。このことから、エバヤマザクラの多芽体誘導および増殖には、窒素源（硝酸態とアンモニア態）の量が影響を及ぼしていると考えられた。
（２）シュート伸 長 BAP、IBA、GA3、アデニンを添 加 した培 地 が適 していたが、MS 培 地 とWPM で大きな差は認められなかった。炭素源については、多芽体誘導および増殖の段階と異なり、トレハロースが有 効で、マルトースではシュートが伸 長せず、褐 変 枯 死 する
多芽体が多く見られた。
（３）発根 ホルモンフリーでは発根が認められなかったが、IBA を添加した処理区全てで発根が認められた。
（４）順化 発根した個体を赤玉土主体の土を入れた鉢に移植したところ、正常に成長した。

2

H-3「水前寺菜」の地理的隔離による変異に関する研究～水前寺菜・金時草・ハンダマの比較～
熊本県立熊本北高等学校 先端科学クラス生物研究班
金輪静香・菊川莉佳・久保里加・中嶋万里江・東真祐加・和田渚
目 的
水前寺菜は東南アジア原産のキク科植物で１８世紀に中国から伝わったとされている。
，石川県金沢
現在，この水前寺菜（Gynura bicolor）は熊本で熊本伝統野菜「水前寺菜」
市で加賀野菜「金時草」沖縄や奄美大島で島野菜「ハンダマ」として栽培されている。私たちは，この３つの集団の株を熊本の環境条件下で栽培することを通し，地理的隔離による形態および生理的な違いを調べ，変異を探ることを目的に研究を行った。
実験方法
１，葉の形状：各集団の葉の長径と幅をデジタルノギスを用いて計測し扁平率を算出
２，葉の厚さ：各集団の葉の切片をデジタルマイクロスコープにより観察し計測。また，柵状組織の厚さを計測し断面に対する割合(%)を算出
３，葉の硬度：水前寺菜・ハンダマの葉を独自のパンチングテストにより測定
４，アントシアン濃度：各集団の葉(5g)の抽出液から分光光度計を用いて吸光度 520nm を測定し濃度を算出。また，表皮細胞の厚さをデジタルマイクロスコープによって測定
５，花芽形成：熊本の日長・温度条件で約８ヶ月栽培
６，増殖能力：水前寺菜の側芽を含む茎 5mm～50mm の切片を脱脂綿上で栽培
実験結果
１，扁平率はハンダマ 0.50，金時草 0.58，水前寺菜 0.62 となり，水前寺菜が最も細長い形状，ハンダマが最も丸みを帯びた形状。
（グラフ１）
２，厚さ平均はハンダマ 191.29μm，金時草 187.48μm，水前寺菜 119.20μm となり，水前
寺菜が最も薄い。柵状組織の割合はハンダマ 33.1％，金時草 32.73%，水前寺菜 29.75%
３，硬度はハンダマ 0.28g，水前寺菜 0.19g（グラフ 2）
４，アントシアン濃度はハンダマ 9.11μmol/L，金時草 9.88μmol/L，水前寺菜 8.11μmol/Lとなり金時草が最も高い。アントシアンを含む表皮細胞の厚さは，ハンダマ 33.21μm
金時草 42.97μm，水前寺菜 28.37μm
５，水前寺菜では花芽形成・開花を確認した。
（図１）６，50mm，40mm，30mm では出芽・発根率 100%，20mm では 80%，10mm，5mm では 60%

グラフ１
グラフ２
図１
察
３つの集団の水前寺菜は，葉の形状・厚さ・硬度，アントシアン濃度，花芽形成条件に変異がみられ，８ヶ月間の栽培でも変化はみられない。また，栄養生殖による増殖も可能である。国際命名規約の「特定の属性または属性の組み合わせのために選抜された植物の集団であり，それらの特徴が明瞭で，均一で，かつ安定して，さらに適切な方法によりそれらの特性を維持する集合である」という条件に合致する。よって，３つは異なる品種に変異していると考えるのが適当である。

考

3

H-4
植物色素は紫外線をカットできるか
岡山県立岡山一宮高等学校
髙山椰子・矢尾尚子・山口唯菜・家守美歩
概要：私たちは日々紫外線を浴びて生活をしている。例えばトマト、ナスビなどは表皮の色を変えることによって紫外線を防いでいる。そこで私たちは「植物が植物色素によって紫外線を防いでいる」と考え、植物色素であるクロロフ
ィル、アントシアニン、リコピンによる紫外線カット率の比較を行った。
目的：１ 紫外線測定キットの製作
２ 植物色素（３種類）の吸収波長の測定
・クロロフィル アントシアニン リコピン
３ 植物色素（３種類）の紫外線カット効果の比較
４ 植物色素の紫外線カット条件の検証
実験方法：[実験１]ホウレンソウの葉の部分、ブルーベリーの皮、トマトの皮をそれぞれす
りつぶし、６０％に薄めたエタノールを加え、クロロフィル、アントシアニン、
リコピン、とそれぞれ３種類の植物色素を抽出した。
[実験２]抽出した植物色素の吸収スペクトルの測定を行った。
[実験３]抽出した植物色素の溶液をそれぞれ５ｍｌずつシャーレにとり、自分たちの製作した紫外線測定機を用いて、６０％エタノールによる対比実験を行った。
結果：２０回の紫外線カット量の測定のデータをもとに紫外線カット条件の検証を行った。クロロフィルが６８％、アントシアニンが６７％、リコピンが７６％になったため、リコピンが最も紫外線カット率が高いことがわかった。
今後の展望：不純物を含まないリコピン色素製剤での測定を行う。あと、紫外
線カットの仕組みの検証を行う必要がある。

4

H-5
コケのアレロパシーに関する研究
岡山県立岡山一宮高等学校
古家野智也・下村奏視・升谷皇輝・松田祐一
研究目的：維管束と同様に、コケ植物にもアレロパシー活性があるのではないか。また、対象となる植物によってアレロパシー活性が異なるのではないか。コケを使って環境にやさしい除草剤が作れるのではないかと思い、研究を行った。
実験方法：実験に使用する植物 100mg をすり潰し、各プレパラートに入れる。オートクレーブを行った 0.5%低温ゲル化寒天を 15ml 加え固定し、固化した後再び寒天を 10ml 加える。(サンドイッチ法)さらに、検定を行う種子を 30 粒ずつ置き、25℃明所で一週間培養する。培養後、発芽率、幼根の計測。これを２～３回行う。
実験材料

コケ植物：ヒメタチゴケ・ウマスギゴケ・ヒナノハイゴケ・ホソウリゴケ・ヒジキゴ

ケ・ナガヒツジゴケ・ハイゴケ・ゼニゴケ・ギンゴケ

その他の植物：ツメクサ・トキワハゼ・

チドメグサ・イシクラゲ 検定植物：レタス・エバーグリーン・クローバー
実験１：検定植物に対するアレロパシー活性を測定した。測定した値は植物の発芽率、下胚軸、幼根の三つで、それぞれを control と比較した。検定植物はレタス、エバーグリーン、クローバーを使用する。
結果１： レタス・抑制しているコケ ヒナノハイゴケ、ゼニゴケ、ハイゴケ
クローバー・抑制しているコケ

ハイゴケ、ギンゴケ

エバーグリーン・抑制しているコケ

ハイゴケ、ギンゴケ

実験２：コケのアレロパシー活性を、種子植物、ラン藻類と比較した。実験１から比較のために使用したコケは、ハイゴケである。
結果２：チドメグサ、ハイゴケが抑制している。
実験３：コケ浸出液７日目と 14 日目の活性比較をした。
結果３：発芽率は影響が少ない。ヒナノハイゴケ、ホソウリゴケは、アレロパシー活性が長く続く。幼根長に対しては、14 日目になるとアレロパシー活性が弱くなる。
４：結果・考察：維管束植物と同様に、コケ植物にもアレロパシー活性があり、コケの種類によって活性の強さは異なる。検定植物によって、活性の度合いが異なっていた。ハイゴケは、雑草の除草剤として有効であり、ゼニゴケも双子葉類には有効であるが、単子葉類には効果が見られなかった。
５：今後の課題：アレロパシー活性物質の特定をする。環境に優しい除草剤の検討。抽出液によるアレロパシー活性について濃度や時間による違いを比較する。

5

H-6
竹水の研究
岡山県立岡山一宮高等学校
高橋 大空 長野 友紀 西上 武尊 松原 拓未
１ はじめに竹は，１日に１ｍ以上も伸びるという驚異的な成長をすることが知られている。竹水とは，竹から一晩で大量に採取することができる液体である。一方，竹の粉は，農業では有害微生物の抑制や，肥料・堆肥の分解を促進し，栄養分を吸収しやすくする
ことなどに使われている。そのため，竹水にも生物の成長などに有効な働きをもっていないか期待されている。
２ 研究目的
竹から採取できる竹水には植物の成長促進作用を調べる。また，竹水の成分分析を行い，生物の成長に影響を与えると考えられるアミノ酸に着目して検討する。
３ 実験・結果[実験１] 竹水で植物を栽培すると，水で栽培した場合と比較して，どの程度の差が生じるのかを調べた。
実験に使用した植物は，比較的に成長が早く栽培しやすいカイワレダイコンと，竹と同じイネ科で，比較的に成長の早いエン麦を用いた。温度と湿度を一定にし，遮光したインキュベータの中で１週間栽培した。さらに，発芽後からは１日８時間光を当てた。同じ実験を複数回行ったが，どの実験でも竹水の濃度が高いほど，植物の成長が悪くなることが確認できた。
[実験２] 次に，竹水の分析を行った。ｐＨは４．６程度で弱酸性，糖度は４％であった。また，ニンヒドリン反応行うと，青紫色に呈色したため，アミノ酸が含まれていることが確認できた。
[実験３] そして，生物の成長に影響をもつと考えられるアミノ酸に着目し，アミノ酸の種類を分析した。分析は，薄層クロマトグラフ分析（ＴＬＣ）により行った。
セルロースＴＬＣプレートに，種々のアミノ酸標準溶液と，濃縮した竹水を毛細管でスポットした。このＴＬＣプレートを展開槽に入れ，ブタノール，酢酸，水を混和した展開溶媒を用いて約５時間展開させた。その後，ドライヤーで乾燥させ，ニンヒ
ドリン試薬を吹き付けて再度乾燥し，発色させた。スポットの移動距離の割合（Ｒｆ値）やスポットの色調などを比較し，含まれているアミノ酸を同定した。その結果，さまざまなアミノ酸が含まれていることが確認できた。
４ 考察・今後の展望
本研究では，竹水による植物の成長促進作用は確認できなかった。しかし，多くのアミノ酸を含んでいることが分かった。今後は，アミノ酸分析だけではなく，その他の成分についての分析などを行う必要がある。
6H-7
乳酸菌による食品保存
岡山県立岡山一宮高等学校

理数科

近藤沙紀・宮内めい・川野千穂
目的：乳酸発酵食品は乳酸菌がつくる抗菌物質によって保蔵されている。乳酸菌のつくる抗菌物質にはバクテリオシンが知られている。バクテリオシンはグラム陰性菌である大腸菌には効かない。 私たちは、食品の中には、グラム陽性菌、グラム陰性菌の両方の成長を抑える抗菌物質をつくる乳酸菌がいるのではないかと思った。そこで、いろいろな食品か
ら乳酸菌を採取して、グラム陽性菌にもグラム陰性菌にも効果のある抗菌物質をつくる乳酸菌を見つけることを目的に研究を行った。
実験内容：まず、食品から乳酸菌を採取する。次に採取した乳酸菌を培養し、その培養液を遠心分離にかけ上澄み液から抗菌物質を含む検査液の作成する。最後に、抗菌物質の有無を平板プレート拡散法を用いて確認をする。検査対象菌として、リステリア菌(Listeria

monocytogenes VTU206)と大腸菌 E-coli（Escherichia Coli RB）を用いる。リステリアはグラム陽性菌、大腸菌 E-coli はグラム陰性菌である。
結果：ぬかと大根から採取した細菌の検査液でリステリア菌培地に阻止円ができたが E-coli
培地には阻止円ができなかった。
考察：ぬかと大根から採取した細菌にグラム陽性桿菌のリステリア菌に対する抗菌作用が認められた。菌の同定はできていないが、ぬかと大根から採取した菌は、グラム陽性菌に対する抗菌物質つくることができる。しかし、このどちらの菌も、グラム陰性である大腸菌 E-coli に対する抗菌物質はもっていなかった。研究の目的であったグラム陽性菌にもグ
ラム陰性菌にも抗菌作用を持つ乳酸菌は、これまでの研究では見つけられなかった。
今 回 見 つ け た ぬ か と 大 根 か ら 採 取 し た 細 菌 の つ く る 抗 菌 物 質 は 、 乳 酸 菌 KM 株
（Lactobacillus gasseri KM）がつくるバクテリオシンとは違うと考えられる。乳酸菌 KM株の培養液から調整した検査液によってできた阻止円と、ぬかと大根から採取した細菌の培養液から調整した検査液によってできた阻止円は、でき方が違った。
阻止円のでき方は抗菌物質がプレートに拡散する程度や抗菌作用の強さの程度によって異なるため、阻止円のでき方が違えば、抗菌物質は違うと考えた。したがって、ぬかや大根から採取した菌の持つ抗菌物質はバクテリオシンとは異なる物質ではないかと考えた。

7

H-8

ビワの新規な薬用効果に関する研究
市川学園市川高等学校 2 年
佐伯陽輔・上田考大郎・小川博之
目的

ビワ（バラ科、Eriobotrya japonica）の葉や種子にはぜんそくに対する薬用効果が知られている。私達は、この効果が交感神経系を介した気管支拡張に由来するものと仮説を立てた。
そのことを検証するため、ビワの抽出液（ビワエキス）をヒメダカ（Oryzias latipes）に与え、
心臓拍動数（心拍数）にどのような変化が生じるか、双眼実体顕微鏡で観察実験【実験１．２】を行った。また TLC によるビワ成分の確認実験【実験３】も行った。
方法 【実験１】水 200mℓとビワエキス（※）5mℓの入ったビーカーにヒメダカ 1 匹を入れ、20分間静置した。その後、ヒメダカをジッパー付ビニル袋（以下“袋”とする）に移し、双眼実体顕微鏡で 30 秒間の心拍数を測定した。次に再びヒメダカを上記ビーカーに移し、ビワエキスを 5mℓ追加し同様の測定を行った。ビワエキスは最終的に 15mℓになるまで増やした。
※ビワエキス＝すり潰したビワの葉と種子を 60ｇと水 500mℓ、それぞれビーカーに入れ、加熱、液量が半分になるまで煎じたもの。
【実験２】ヒメダカ 1 匹を 28℃の水に入れ、15 秒静置することで心拍を上昇させた。その後、すぐにヒメダカと 28℃の水 5mℓを袋に入れ、ビワエキスを心臓付近に滴下し、30 秒間の心拍数を測定した。滴下量は 200μℓと 250μℓの２種類とした。
【実験３】ビワの種子、葉をそれぞれ 5.0ｇ、4.0ｇ、対照としてキョウニン 2.0ｇに、それぞれメタノール 10mℓを加え、溶出させた。その後直ちに還流冷却器を付け、10 分加熱後、冷却、ろ過して得たろ液を試料溶液とした。試料溶液 20μℓを TLC シリカゲルプレートにスポットし、展開溶媒（酢酸エチル：メタノール：水＝20：５：４）で展開、乾燥させた後、主波長365nm の紫外線を当てて確認した。
実験結果【実験１】水 200mℓに対しビワの葉エキスを 10～15mℓ加えた溶液においたヒメダカ

は、平均して通常時よりも心拍数が低下した。同様に種子エキスでも 10～20mℓ加えると心拍数は低下した。
【実験２】ヒメダカの心臓付近に葉エキス 200μℓを心臓付近に滴下すると、半数のヒメダカが通常時よりも心拍数が低下した。
【実験３】TLC の結果、ビワにはアミグダリンが含まれていることが確認できた。
考察

仮説－ビワエキスにはメダカの交感神経系を介した心拍上昇効果がみられる－とは異なり、ビワエキスを加えると逆にヒメダカの心拍数は低下した。このことによりビワには、副交感神経末端から分泌されるアセチルコリンに似た、体を落ちつかせる作用もあることが示唆された。しかし、その心拍抑制効果はビワエキスの濃度にして 14％、投与量 200μℓが境目である。この値は、実際の葉、種子に換算すると約 0.021ｇに相当することもわかった。そしてその原因はビワの主成分であるアミグダリンの可能性がある。ビワには様々な薬用効果がある
が、それも使用する際の濃度と量に依存することが本実験から示唆された。

8

H-9

ワサビの部位別の抗菌効果
市川学園市川高等学校 ２年
岡田桜綾・千葉香澄
目的：ワサビに抗菌作用があることは広く知られているが、食べ物の腐敗を抑えるために用いられる抗菌シートなどのように実用的に用いたいと考え、状態と部位において一番抗菌効果の高い条件を決定することを目的に研究を行った。
実験Ⅰ すりおろしとスライス
方法：大腸菌を LB 培地にまき、そのシャーレのふたに 1g ずつ置いて、
1 日インキュベーターの中に置き、コロニーを観察した。のせる
ワサビはすりおろしとスライス 1g ずつにし、ワサビの状態と抗菌効果について調べた。
結果：

ワサビ(g)

すりおろし 1g

スライス 1g

大腸菌のみ

コロニー数

0

多すぎて測定不可

多すぎて測定不可考察：すりおろした方が抗菌効果は高いと考えられる。しかし、ワサビの抗菌物質であるイソ
チオシアン酸アリルは揮発性があるため、スライスの方が効果が長く続くと考えた。
実験Ⅱ

スライス

方法：実験Ⅰと同様に、のせるワサビをスライス 4g、5g、6g にし、すりおろし 1g と同じ効果を発揮するにはスライスしたワサビがどの程度必要かを調べた。
結果：

ワサビ(g)

スライス 4g

スライス 5g

スライス 6g

すりおろし 1g

大腸菌のみ

コロニー数

111

66

64

0

155

考察：コロニー数の減少具合から、スライスでは大腸菌を完全に抗菌することができないか、
ワサビを大量に必要とすると考えられる。これは実用的に用いるにあたって不便であり、実験Ⅰ・Ⅱの結果から、すりおろしを使用した方が良いと分かった。
そこで最も効果の高い部位を特定するため、ワサビを上・中・下部の３部位、またそれぞれの形
成層の外・内側の 6 部位にわけ、次の実験を行った。
実験Ⅲ

部位の決定

方法ⅰ：ピスを用いてワサビの各部位をそれぞれ薄くスライスしミクロメーターを用いて細胞の大きさを測定した。
結果ⅰ：細胞の大きさが最も大きいのは下部の内側、小さいのは中部の外側だった。
方法ⅱ：実験Ⅰと同様に、のせるワサビをすりおろし 1g 以下にし、部位別の実験で使用するワ
サビの重さを決定した。
方法ⅲ：ワサビの各部位のすりおろしで、最も効果の高い部位を調べるために実験Ⅰと同様に
部位別の実験を行った。

9

H-10

音と光合成の関係について
市川学園市川高校２年
伊藤駿太郎・矢野大輔[目的]
一般的に、植物は光や温度によって成長の違いがみられるが、普遍的な音に関して反応を示しているかどうか未だ判明していない。
世間で「植物の成長にはその植物のそばの音も関係している」という噂や、販売されている「音を聴かせて育てる植物」というものが実際に音で成長しているのか疑問に思ったので、植物の成長には本当に音が関係するのかという目的で研究を行った。
[実験方法]
水草の代表的なものであるオオカナダモを使って音との関係を調査した。オオカナ
ダモの両端を切り、試験管に１本ずつ入れ、さらにその試験管を温度上昇によって気泡の数が変化しないように二重の水槽に入れた。
その水槽に水中スピーカーを置き、通常時の個数を計測した後、音を発生させ適度に時間を置き２回目を計測した。
光を均等に当て、気泡計数法に基づき５分間に茎から出る気泡の数を調査した。
200hz

200hz

200hz

1000hz1000hz

個体

1

2

3

4

5

通常時

120

31

98

461

28

通常時
平均
音あり
音あり
平均

83
199

244.5

36

81

105

703

30
366.5

[結果]
※気泡の数が異なるのは、１つ１つの個体を切った際の角度によって気泡の出てくる大きさが違うためである。
[考察]
個体差はあるものの、平均すると、200hz でも 1000hz でも音を与えると植物の光合成は活発になる。
その割合は 200hz のときは、105/83=1.26 倍、1000hz のときは、366.5/244.5=1.49倍となっている。
よって、高音になるほどその効果は上がる可能性がある、と考えられる。
10

H-11
50℃洗いの効果
鳥取県立鳥取東高等学校

理数科２年

稲村晋作・入江正純・太田翔也・加藤遼・前田竜馬

＜目的＞
本研究は，テレビで放送されていた「50℃洗い」の効果が気になり，その効果の検証と対象物の状態の変化の理由を追及するために行った。

＜実験方法＞[実験 1]① 検体のホウレンソウを 6 束用意した。
② うち 3 束を 0℃、50℃、80℃に設定したウォーターバスにいれ、2 分 30 秒洗った。
③ 残り 3 束を 50℃に設定したウォーターバスにいれ、2 分 30 秒、10 分 00 秒、20 分 00 秒で洗った。

[実験 2]① 同じ生育環境にある 4 種類の雑草を抜き、同じ大きさのもの 2 つで 1 組として，その片方の根を 50℃で洗った。
② うち 3 種類は生育環境を同じにしたプランターと鉢に、残り１種類は自然の環境に、50℃洗いしたものとそうでないものに分けて植えた。

＜結果と考察＞[実験 1]※左から 0℃、50℃、80℃※左から 2 分 30 秒、10 分 00 秒、20 分 00 秒

温度について…
50℃，80℃で気孔の開きが小さく、余分な水を放出しているようだった。
時間について…
洗う時間が 10 分 00 秒のときに気孔が最も大きく開いたことから、洗う時間を増やすことで、細胞に流入する水の量が多くなると考察した。

[実験 2]
クワクサ
1～3 日目
4～5 日目洗いなし
元気だった。
しおれ始めた。

50℃洗い
元気だった。
しおれ始めたが、茎の先端が真っ直ぐ伸びていた。

4 日目前後は 50℃洗いの効果で洗ってないものよりも 50℃洗いの効果で元気であることから、50℃洗いの効果は 4 日前後だと考察した。しかし、自然環境に植えたものは天候の影響を強く受け、観察できなかった。

11

H-12
イチョウの葉の色の変化と光合成
鳥取県立鳥取東高等学校 理数科２年
井殿敦登・神波雅人・山田祥太
目的：秋が深まると，イチョウの葉の色は緑色から黄色に変化する。この色の変化には葉の光合成色素が関係している。よって，葉の色の変化に伴い，光合成も変化すると考えられる。そこで本研究では，イチョウの葉の色を数値で表現し，葉の色の変化と光合成活性・見かけの光合成速度・光合成色素の濃度の変化の関係を明らかにすることを目的とした。
実験方法：2012 年 9 月 12 日から 11 月 30 日にかけて実験を 10 回（一部 8 回）行った。対象木は本校の正門から 5 本目のイチョウとし，毎回の実験で同じ位置の葉を採取した。葉の色については，ColorPicker!（フリーソフト）で葉のデジタル画像の RGB値を測定した。測定は 5 枚の葉の表面の右・中央・左で行い，RGB 値の平均値を計算した。光合成活性については，クロロフィル蛍光測定装置で Fv/Fm を測定した。
測定は 5 枚の葉の表面と裏面の右・中央・左で行い，Fv/Fm の平均値を計算した。
見かけの光合成速度については，酸素電極を用いて葉からの酸素発生濃度を測定し，計算した。光合成色素（クロロフィル a，b，カロテノイド）の濃度については，80%
アセトンによる葉の抽出液の吸光度を分光光度計で 663nm，645nm，470nm の波長で測定し，計算した。測定は 5 枚の葉で行い，それぞれの光合成色素の濃度の平均値を計算した。
結果：葉の色については，実験開始から 64 日目までは R 値，G 値，B 値は若干の増減を繰り返したが，それ以降は R 値と G 値が著しく増加し，80 日目で最大となった。
光合成活性については，71 日目までは Fv/Fm はほぼ一定であったが，80 日目で減少した。見かけの光合成速度については，80 日目で大きく減少した。光合成色素の濃度については，クロロフィル a は 64 日目以降著しく減少し，クロロフィル b は 64
日目以降減少し，カロテノイドは大きな変化が見られなかった。
考察：葉の色については，実験開始から 80 日目で R 値と G 値が最大となり，目視ではそれまで緑色が強かった葉の色が黄色に変化していた。このことから R 値と G 値を用いて葉の色を数値で表現することが可能であることが明らかとなった。また，葉の色（R 値）と光合成活性（Fv/Fm），葉の色（R 値）と見かけの光合成速度，葉の色（R 値）とクロロフィル a の濃度は負の相関が強いことが明らかとなった（図 1～3）。このことから葉の色（R 値）を指標として光合成活性（Fv/Fm）
・見かけの光合
成速度・クロロフィル a の濃度を推定することが可能であることが示唆された。
0.9

0.5

y = ‐0.0016x + 0.8826
R² = 0.9262
相関係数 ‐0.962

0.4
0.3
0.2
0.1
0
0

50

100

150

200

250

y = ‐1.7318x + 373.32
R² = 0.7898
相関係数 ‐0.889

200
150
100
50

25
ク ロロフィルa濃度(µg/mL)

0.6

見か けの光合成速度(nmol O2 発生/min/gfw)

0.7

Fv/Fm

30

300

0.8

y = ‐0.1673x + 30.572
R² = 0.8223
相関係数 ‐0.907

20
15
10
5
0

0
0

50

100

150

200

0

50

100

150

200

R値

R値

R値

図 1. R 値と光合成活性（Fv/Fm）の関係

図 2. R 値と見かけの光合成速度の関係

図 3. R 値とクロロフィル a の濃度の関係

12

H-13
えひめ AI-2～なぜトマトが甘くなるの？～
鳥取県立鳥取東高等学校

理数科

大西優・木村由梨・日下部悠也・田中美香＜はじめに＞「えひめ AI-2」は、ヨーグルト・ドライイースト・納豆・砂糖・水を混ぜるだけで作れて、消臭、浄化、殺菌、肥料効果など、さまざまな使い道のある環境浄化微生物資材のことである。私たちは「えひめ AI-2」に大変興味を持ち、実際にトマトに対しての甘さの効果があるかどうかを調べてみることにした。
＜トマトの栽培実験＞
目的：ミニトマトの栽培により「えひめ AI-2」の植物栽培における有用性（糖度上昇効果）を確認する。
実験方法：3 つのプランターを用意し、Ａにはえひめ AI-2 を 1000 倍に希釈したもの、Ｂには 500倍に希釈したもの、Ｃには水を、それぞれ 500mL ずつ毎日土に与えた。収穫したトマトを 3％食
塩水に入れ、沈んだもののみを熟していると判断した。熟したトマトの糖度と果実の大きさを測8.4
定し、平均値を出した。
仮説：A（1000 倍希釈）が一番甘くて大きくなる。
8.2
結果：大きさは水が一番大きく、糖度は 500 倍希
8.0
釈が一番高かった。
7.8
考察：糖度上昇の効果を確認することができた。果7.6
実の大きさには変化がみられなかった。また食べた
感想としては食感や風味がよくなったことがわかった。総合すると本研究では 500 倍希釈が適しているという結果だった。
＜菌数調査＞
目的：「えひめ AI-2」の調整直後と培養後の菌数変化、甘さへの影響を調べる。
-予備実験目的：最適な培地、培養方法、最適な希釈倍率をさがす。培養後の酵母菌、乳酸菌、納豆菌を顕微鏡で観察。
実験方法：培地を文献等でしぼった 3 種類の培地に 3 種類の菌を植えて実験し、それぞれに適した培地を選定した。さらにカルシウム添加の実験とカタラーゼ試験の 2 種類の実験で菌の確認を行った。
結果と考察：それぞれの微生物が確認でき、培地と培養方法が決定。
乳酸菌 納豆菌
酵母菌
酵母菌；麦芽培地（塗抹法）ストレプトマイシンの添加
乳酸菌；804 培地（サンドウィッチ法）炭酸カルシウムの添加
納豆菌；LB 培地（塗抹法）
0%

20%

40%

60%

80%

100%

-本実験実験方法：「えひめ AI-2」を調整した直後と 25℃で二日間培養したものを 100 倍希釈、1000 倍希
釈して植菌する。そして、2 日後に菌数を数える。
結果：酵母菌は約 45 倍、乳酸菌は約 84 倍と大幅に増加した。納豆菌はほとんど変化なし。
考察：酵母菌は各種栄養分の補給、有益なアミノ酸などを生成する。乳酸菌は乳酸をつくりだし、土壌を弱酸性に保つ。納豆菌は病原体の繁殖を抑制し、植物病害からまもる。それぞれの菌の働
きがトマトへの肥料効果につながっていると考察した。

13

H-14
カワラヨモギの組織培養による抗菌成分の生産と抗菌効果の評価
第１学年

鳥取県立鳥取東高等学校 理数科
浅見 花帆・池田 有希・上林 加奈・清末 万里子・竹田 百花
指導教員 井上 伸之

Ⅰ はじめにカワラヨモギ (Artemisia capillaries) の成体内には抗菌成分がある。この抗菌成分は食品添加物としての使用が許されている有用物質である。しかし, 抗菌成分は通常全草から抽出するため, カワ
ラヨモギを成体まで生育する必要があり, 生産に手間暇がかかる。仮にカルスから成分を抽出できれば, 生産が効率化できるかもしれない。そこで, 著者らはカワラヨモギの抗菌成分を効率的に生産するための基礎的研究として, カルスの生育に最適な培地条件を探り, 抽出成分のアオカビに対する抗菌効果を評価した。
Ⅱ 方法
1．カルスの誘導と最適培地の探索
最適な培地をみつけるために, 4 段階の濃度の 2,4-D ( 0, 0.1, 1, 10 ppm )とカイネチン ( 0, 0.01, 0.1,
1 ppm ) を組み合わせた合計 16 通りの MS 培地を 1 通りあたり 20 個作成した。そして以下の手順
でカワラヨモギの誘導と最適培地の決定を行った。
①カワラヨモギの茎を殺菌し, 表皮を剥ぎ, 厚さ 1-2 mm の横断面切片を作った。それぞれの培地にそれらの切片を植えつけた。
②人工気象器内で室温 20℃-25℃，照度 7750lx，湿度 60%で 3 週間培養した。3 週間後に, それぞれの培地条件の中で最も生育の良好なサンプルを 1 つ選び, カルスの重量を計測した。
③カルスの重量が最大であった培地を最適培地とした。
2．抽出液の抗菌効果の評価
カルスと全葉をそれぞれメタノール液に約 5 日間浸した液(以下, カルス抽出液および全草抽出液)
を抽出液とした。MS 培地に抽出液を均一に添付し, 約 5 分間メタノールを揮発させた後, 希釈したアオカビを添付した。その後, 恒温器で 20 日間培養し, コロニーを観察した。
Ⅲ 結果
表1. 各培地条件でのカルスの生育状況（培養3週間後の重量）
1．カルスの組織培養に最適な培地条件
2,4-D
培地条件ごとのカルスの生育状況を表１
10 ppm1 ppm
0.1 ppm0 ppm
カイネチンに示した。カルスの生育が最も良好であった培地は, 2,4-D 1.0ppm, カイネチン
1 ppm
0g
0g
0g
0.27 g0.01ppm を組み合わせた MS 培地であった。
0.1 ppm0g
0.03 g0g
0g
2．カルス抽出液の抗菌効果
0.01 ppm
0g
0.46 g0.04 g0.04 g
カルス抽出液, 全葉抽出液, メタノール
0 ppm
0.07 g0.13 g0g
0.08 gを添加した培地での 20 日経過後のアオカビの生育の様子を写真 1 に示した。写真から，メタノールを添加した培地では全体にコロニーが広がっているが, カル
ス抽出液，全葉抽出液を添加した培地ではアオカビのコロニーの生育が抑制さ
写真 1 アオカビに対する抗菌効果（左から MeOH，
れていることが分かる。
カルス抽出液，全葉抽出液）
Ⅳまとめ(1) カルス培養に最適な培地は 2,4-D 1.0ppm, カイネチン 0.01ppm を組み合わせた MS 培地である。
(2) カルス抽出液には抗菌効果がある。
以上の結果から, 組織培養による効率的な抗菌成分の生産が可能であると考えられる。

14

H-15
水生シダ植物の組織培養についての研究
ノートルダム清心学園 清心女子高等学校 生命科学コース
杉野沙貴 弘末彩香 田中美典 森笑莉菜 早瀬有紀子 鈴木怜理
はじめに
本校では 2009 年より保護を目的として絶滅危惧種の水生シダ植物であるデンジソ
ウやサンショウモを栽培している。最初は自然繁殖による個体の増殖を試みていたが、昨年度から組織からの個体再生を目指して研究を進めている。これらの水生シダ植物の組織培養については先行研究が乏しいが、昨年度までの研究成果として、デンジソ
ウの組織から未分化な細胞の塊であるカルスを得ることに成功している。よって今年度は、カルスがより多く得られる条件を見つけ、さらにそのカルスを再分化させ、シ
ュートを形成させることを研究目的とした。
実験方法【培地の調製】
1L のビーカーに蒸留水を 500ml、市販の MS 培地粉末を適量、ショ糖 60g を加えた。それらを攪拌して完全に溶かした後、蒸留水を加え、1L に合わせた。その後、
オーキシンとサイトカイニンを加え、pH5.7～5.8 に調整した後、寒天 8g を完全に溶かし、培養試験管に分注した。
【培地の滅菌】
培地の入った培養試験管をオートクレーブにかけ、120℃で 15 分間滅菌し、終了後、クリーンベンチ内で一晩整置した。
【培養物の採取と洗浄】
校内で栽培しているデンジソウとサンショウモから培養対象の組織（デンジソウ：
葉、葉柄 サンショウモ：浮遊葉、水中葉）を採取し、それらを中性洗剤の中に入れて洗浄した。洗浄後、クリーンベンチ内で次亜塩素酸溶液を用いて殺菌した。その後、殺菌後の組織を減菌水で洗浄した。
【培地への置床】
洗浄した組織を培地にピンセットを使って優しく置き、温度 22℃、光周期を明期：
暗期＝14h：10h に設定したインキュベーター内に静置した。
実験結果
デンジソウのカルスをより良く得る方法については、培地に抗生物質を入れず、組織の殺菌を十分に行うと良いことが分かった。植物ホルモンの濃度とカルス発生率との関係については、オーキシンとサイトカイニンの濃度差を大きくした方が、カルス形成を誘導しやすく、サイトカイニン優勢培地の方がカルス形成しやすいことも分かった。現在は得られたカルスをシュート形成させるために幾度も培養実験を重ねている。また、サンショウモについては組織の殺菌が上手くいかず、いまだ培養は進んでいないので、組織の殺菌方法を現在検討中である。
15

H-16
刺激に対する電気生理実験
玉川学園高等部 SSH リサーチ脳科学班
岩﨑みどり 大井 菜緒 今 和花子
目的：ザリガニを用いて神経の電気生理実験を行った。ザリガニを解剖し体の構造を確認、染色により神経系の構造と位置を確認する。改良した測定環境で交流による神経への刺激と応答を電圧・周波数を変えて調べる。
実験方法：(1) ザリガニを解剖し、鋏と腹部を青色のメチ
レンブルーを用いて神経を染色した。
(2) 低周波発信器を使いザリガニの神経細胞に外部から刺激を与え、自作したサクション電極と専用ｱﾝﾌﾟ・ｵｼﾛｽｺｰﾌﾟ等を用いて、神経の応答（活動電位）を測定した。
（図１ 電気信号を測定する装置）

結果と考察：染色も測定も「解剖」の出来具合により結果が影響を受ける。
ザリガニの下腹部中央に通る神経が青く染まった。はさみは上手く染まらなかった。
原因は、解剖の粗雑さとメチレンブルー溶液が薄かったことが考えられる。
注射器のピストンを改造しないと吸引力が強すぎて神経が吸い壊れることがわかった。これよりダイスとタップでネジを切って改造した。アルミフォイルや金網でシールドすることにより電気雑音の減少を可能にできた。尾びれを習字の筆で刺激すると、特定の尾びれを触ったときだけバツバツと活動電位が現れた。ひとつの神経の尾びれに近い部分と遠い部分を同時に測定すると、尾びれに近いほうが活動電位の大きさが小さく反応も遅いという予想外の結果となった。低周波発信器で電気刺激は、直接電線を神経付近に指して数ボルトで刺激したときは足が動くなど反応したが、ガラ
ス電極で刺激したときは活動電位に変化が見られなかった。低周波発信器による刺激の応答が神経系経由のものかかどうか判断が難しかった。

図２

電極をさしたザリガニ神経部分

図３ ザリガニの尾びれからの信号

結論：測定の成功頻度が高まり神経の電気生理実験の測定環境は向上した。感覚器で発生する現実的な電気パルスを作れないため交流刺激を用いたが、何か PC でアナログ装置を操作するような刺激装置が必要である。
参考文献○「ｻﾞﾘｶﾞﾆを主材とした甲殻類の実験」大澤一爽（共立出版）

16

H-17
バイオアッセイによるアゾラのアレロパシー作用に関する研究
岡山理科大学付属高等学校 中・高一貫コース５年生
田中波累・桐山陸・實平香里・中村さくら・松繁亜希子・森厚博
岡部結美・馬屋原諒・小橋毅史・小若将希・山田龍汰【目的】
近年、日本では、外来種の繁殖により、さまざまな在来種の動植物が絶滅に追い込
まれつつある。岡山県では、浮遊性シダ植物であるアカウキクサ類の外来種、アゾラ・
クリスタータが、池や用水路などで繁殖している。本校科学部の築地らは、アゾラが他の植物の成長を抑制するアレロパシー作用の効果がある物質を放出することを報告している（築地 2011、Naturalistae No.15: 49-55）。
本研究では、アゾラの植物体とアゾラの生息していた池の水から、それぞれ抽出した化学物質を用いて、その化学物質の濃度と、アレロパシー効果の大きさとの関係を探究した。また、アゾラ植物体から抽出した化学物質のアレロパシー効果の大きさの季節変動に関する調査を行った。
【実験方法】①アゾラを浮遊させた水とさせなかった水について、電気伝導度の変動を測定した。
②アゾラの植物体とアゾラの生息していた池の水から、化学物質を抽出した。その抽出物質の濃度を段階的に調製した寒天培地を用いて、レタスの生長への影響を調べた。
③緑色のアゾラと赤色のアゾラの植物体から、化学物質を抽出した。その抽出物質の濃度を段階的に調製した寒天培地を用いて、レタスの生長への影響を調べた。
【結果】①アゾラを浮遊させた水では明らかな電気伝導度の上昇が認められた。
②池の水からの抽出物質の濃度が高くなるほど成長の抑制効果が強くなる傾向が認められた。
③緑アゾラよりも赤アゾラの方が、成長抑制効果の強い物質を生産することが示唆された。特に赤アゾラからの抽出物質は、地上部への成長抑制効果が顕著であった。
【考察】
アゾラを浮遊させた水において、明らかな電気伝導度の上昇が観測されたことは、アゾラが化学物質を水中へ放出していることを示している。
アゾラ植物体から抽出した物質よりも、アゾラが生息している池の水から抽出した物質の方が高い成長抑制効果を示したことから、アゾラ植物体から放出されるアレロ
パシー物質は、アゾラ植物体の外に分泌されることで、より高い活性をもつ物質に変化することが明らかになった。
アゾラは、ストレスの多い条件下ではアントシアンの蓄積が起こり、体色が赤色になることが知られている。赤アゾラから抽出した物質の方がより高い成長抑制効果を示したことから、ストレスの多い条件下では、仲間を増やすためによりアレロパシー
作用の強い物質を放出、または大量に体内で生産することで、生存競争を生き残り、現在の大量繁殖に至っているのではないかと考えられる。
17

H-18

治郎丸ほうれん草普及活動に関する研究について～根集塊からの植物体再分化について～
	
  	
  	
  	
  	
  	
  足立晴香	  鈴木貴裕（愛知県立稲沢高等学校）	
 ＜目的＞治郎丸ほうれん草は稲沢市治郎丸が原産地であり、愛知県の伝統野菜にも認定されている。
しかし、ベト病による影響から近年生産している農家は減少傾向にある。そこでベト病を回避するために無菌播種を行い、根集塊から植物体再分化できないか検証した。	
 	 ＜方法＞ほうれん草の種子を殺菌するために、次亜塩素酸ナトリウム 0.3%・0.5％で殺菌を行う試験区と濃硫酸で殺菌を行う３つの試験区を設け、各試験区５０本ずつの培養管に無菌播種をし、暗黒条件下２０℃で発芽させた。	
 
発芽した実生の根の端から約 5mm の切片を 15mg/ｌ・20mg/ｌのインドール酪酸（ＩＢＡ）	
 
の試験区と、15mg/l・20mg/ｌのナフタレン酢酸（ＮＡＡ）に 0.5mg/l のアブシジン酸（ＡＢＡ）を含むＭＳ培地に移植して振とう培養を行い、カルス形成後不定根誘導を試みた。その後、不定根よりシュートを形成して植物体再生に至った。が、順化の過程で植物体が枯死したため、土壌殺菌を行った用土に移植して順化を行った。	
  	
 
	
 
＜結果＞無菌播種を行った１ヶ月後、次亜塩素酸ナトリウム 0,3%では、発芽したものが９本、コンタ
ミネーションを起こしたものが２１本、未発芽のものが２０本であった。0.5％では、発芽したものが２２本、コンタミネーションを起こしたものが３本、未発芽のものが２５本であった。硫酸では、発芽したものが４５本、コンタミネーションを起こしたものが４本、未発芽のものが１本であった。この結果より、硫酸で種子殺菌を行った試験区で発芽が良いことが分かった。その後、液体培地で継代培養したところ、20mg/ｌのＩＢＡ・ＮＡＡの試験区からカルス形成を見ることができた。
（図１）	
 
	
  	
  	
  	
  また、植物ホルモンの濃度の違いによる、不定根形成については、ＩＢＡ15ml が一番良いことが分かった。その後、土壌細菌を行って順化を行った結果、植物体が枯れることはなかっ
た。
（図２）	
 
	
  	
  	
 （図１）ＩＢＡの濃度の違いによる不定根形成	  	 （図２）培養土による生育の違い

本
数

培養土

18

H-19
ミリメートルの世界～コケを探る～岡 山 県 立 総 社 高 校
小 野 京 介

高 見 浩

自 然 探 求 コ ー ス

秋 山 琴 音武 下 由 奈真 辺 里 菜１ ． は じ め に
校 内 や 登 下 校 中 に コ ケ を 目 に す る こ と が 多 く 、日 本 で は 、1800 種 の コ ケ 類 が分 布 し て い る 事 が 分 か っ て お り 、 岡 山 県 で は 532 種 の コ ケ が 分 布 し て い る 事が 確 認 さ れ て い る 。
観 察 を し て い く と 校 内 の 日 光 が 当 た っ て い る 場 所 と 当 た っ て い な い 場 所 の コ
ケ の 色 が 違 っ て い た 。そ こ で 、環 境 に よ っ て コ ケ の 種 類 は 異 な る の で は な い かと 考 え た 。
そ こ で 、身 近 に 生 育 す る コ ケ 類 の 観 察 を 通 し て 、コ ケ 類 が 環 境 の 違 い に 応 じ て
生 活 し て い る の か 調 べ る こ と 、コ ケ の 種 類 に よ っ て 生 物 の 発 育 に 違 い が 生 じ るの か を 調 べ る こ と を 目 的 と し て 研 究 を 行 っ た 。

２ ． 実 験 方 法①

校 内 や 学 校 周 辺 、 岡 山 県 で 一 番 コ ケ が あ る と 言 わ れ て い る 羅 生 門 、 総 社 市 の 豪
渓 に 分 布 し て い る コ ケ を 採 取 し 、 名 前 を 調 べ 特 徴 が あ る の か 調 べ た 。

②

そ の 中 で 手 に 入 り や す い 、 エ ダ ウ ロ コ ゴ ケ モ ド キ 、 サ メ ジ マ タ ス キ 、 セ イ ナ ン
ナ ガ ハ シ ゴ ケ 、 イ ト ハ イ ゴ ケ を 実 験 材 料 に 選 び 、 羅 生 門 と 豪 渓 か ら 採 取 し た 、 エダ ウ ロ コ ゴ ケ モ ド キ 、 サ ガ リ ヒ ツ ジ ゴ ケ 、 セ イ ナ ン ナ ガ ハ シ ゴ ケ 、 校 内 で 採 取 した イ ト ハ イ ゴ ケ を 使 用 し 、 ４ 種 類 の コ ケ の 抽 出 物 培 地 を 作 り 、 平 底 試 験 管 ４ 本 にそ れ ぞ れ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ を ５ 匹 ず つ 入 れ 、 ハ エ の 生 存 率 を 調 べ た 。

３．結果
生存率
30
20
10
0
イトハイゴケ

セイナンナガハシゴケ

エダウロコゴケモドキ

サメジマタスキ４ ． 考 察ハ エ の 死 因 が 培 地 で の 溺 死 が 多 か っ た 。そ こ で 、培 地 が 固 ま ら な か っ た 理 由 とし て は コ ケ の 成 分 に 固 ま ら せ な い 成 分 が 含 ま れ て お り そ れ が 働 い た か ら で はな い か と 考 え ら れ る 。
も し く は 、培 地 を 作 る 過 程 で 分 量 を 間 違 え た 可 能 性 も 考 え ら れ る 。溺 死 以 外 での 死 ん だ ハ エ の 数 が 各 試 験 管 内 の ハ エ ２ ０ 匹 中 ０ ～ １ 匹 と 少 な か っ た こ と から 、 た だ 単 に 寿 命 で 死 ん だ の で は な い か と 考 え ら れ る 。

19

H-20
総社高校周辺における外来植物の調査
総社高校 自然探究コース
白神初音
はじめに
地球温暖化の進行や外国との物の往来が盛んになった現代、日本固有の動植物のみでなく、ブラックバスなど様々な外来種が日本に住み着くようになった。そのため、外来種によって在来種が生存の危機にさらされている。そして２００４年に外来生物法が公布され、翌年２００５年６月には施行された。今回、身近な場所にはどれほどの外来種が生育しているか疑問に思い、調査することとした。

調査方法① 調査対象の決定
４～７月にかけオオキンケイギク、９～１１月にかけセイタカアワダチソウとした。
② 調査地区の決定
総社高校周辺の地域、JR 伯備線・吉備線、国道４２９号線、県道２７０号線におおよそ囲まれる地域とした。
③ 調査対象の記録
調査地区内を自転車で散策し、調査対象を発見した場合地図に発見場所の記録と調査用紙に発見数、天候、傾斜度、土壌の水分量、pH、発見場所の環境を記録した。
発見数はシングルスのテニスのコート一面分以上をＡ、一面以下～半分をＢ、半分以下をＣ、１㎡内をＤの４種類に分類した。傾斜度は水平、緩斜面、急斜面、ガタガタの４種類に分類した。ただし、今回の調査は全て目視で行った。土壌の水分量と pH は発見した当日は機材がなかったため、後日発見場所に向かい、１か所のつき３回測り、３回の平均をそれぞれの場所の値とした。

結果と考察
オオキンケイギクは１つの塊でも株数の少ない場所が多く発見された。また、１株だけだが道路に点々と生育している場所も少なくなかった。それらは全体的に道路沿いに生育していることが多く、また、住宅街や庭でも発見できた。それに対してセイタカアワダチソウでは、空き地など人があまり踏み込まず、放置されている場所に多くの株が塊となっていた。また、オオキンケ
イギクは見た目の美しさより、緑化のため人間に植えられていることもある。しかし、セイタカ
アワダチソウはかつて喘息や花粉症の原因になっているといった間違った考え方が広まったことにより人間から嫌われているという歴史的背景も異なっている。
以上のことより、オオキンケイギクは種子を風に運ばせるだけではなく、人間が植え、花の美しさから花を人間が運ぶことにより種子を落とすことで人が通る道路沿いなどに多く分布を広げたと考えた。そしてセイタカアワダチソウは人から嫌われているため、人はあまり踏み込まな
い空き地などに多く分布を広げていると考えた。

20

H-21
アブラナ科植物の生存戦略
大阪府立住吉高等学校 サイエンス部
田一帆 中田玄樹 アッペンディーノ舵 上西龍樹
目的：
私たちが研究の対象としているのは ITC(IsoThioCyanate)という物質である。ITC はアブラナ科植物に含まれている辛味成分で、抗菌作用、抗ガン作用など様々
な生理作用がある。この物質は百種類以上ある物質の総称で、アブラナ科植物はそれぞれ異なった ITC を様々な組成で含んでいる。私たちは、ITC の生理作用と植物にとって ITC はいったいどのような役割を担っているのかに興味を持ち、調べることにした。
概要
・虫に攻撃を受けた際、植物内の ITC 濃度がどのように変化するのかを調べるために、植物に切り込みを入れてモデル化してから１０日間の ITC 濃度を測定した。
・防衛反応であれば、植物にとって重要な部分の ITC 濃度が高くなるのではないかと考え、花・未熟種子・葉・根を用いて ITC 濃度を測定した。
・アブラナ科植物が食害を受けない場合の、成長過程における推移を調べた。
・石川県立小松高校との共同研究を行い、交雑による ITC 濃度の変化を調べた。
実験方法： 改良グロート法により、イソチオシアネートをアリルチオウレアに変換
して 600nm の吸光度を測定し、その検量線から定量した。
結果
・子孫を残すための種や生殖器官である花などの繁殖に重要な部分の ITC 濃度が高くなっている。
・切込みを入れてから徐々に ITC 濃度は上昇し、6 日後をピークに減少する。
・アブラナ科植物の葉では、食害を受けない限り新たに ITC を生成することはない。
・小松高校から送られてきた検体の分析の結果から、親となる純系よりも交雑種のほうが ITC 量が高く、母性形質を強く引き継いでいる傾向があった。
考察： ITC は食害などのストレスを受けた場合に上昇し、アブラナ科植物にとって重要な器官に集中する傾向がある。また、食害を受けた後に ITC 濃度を高くしている
ので、一次的な食害に対する防御作用は弱いが、二次的な食害に対する効果は強くなると予想される。
・交雑主の ITC 濃度が高くなるのは雑種強勢によるものではないかと考えている。
展望： 全国の高校と協力して環境ごとの ITC 量の違いや、特徴を調べていきたい。
アブラナ科植物を食害する昆虫は、ITC を感じる味覚遺伝子が変異して、共進化を起
こして、アブラナ科植物しか食べない昆虫が誕生したことを証明する。

21

H-22
セシウムが植物の成長に及ぼす影響
The effects of cesium on the growth of plants
山口 夏希 赤坂 琢哉 坂口 舞依 長田 茉莉 吉田 真歩子
Natsuki Yamaguchi Takuya Akasaka, Mai Sakaguchi, Marika Nagata
and Mahoko Yoshita
Abstract
We researched the effects of a cesium chloride solution on the growth of Japanese radishes andbean sprouts. Though the research, we found that their growth was seriously suppressed by thesolution. We also found that some organisms’ color did not turn green but instead turned white.

１．目的
一昨年の東日本大震災にともなう福島第一原子力発電所の事故では、放射性セシウムによる汚染が問題となった。私たちは、セシウムが植物の成長に及ぼす影響を調べることで、被災地の復興に少しでも役立てられないかと考えた。そこで、放射性セシウムと化学的な性質が同じである、塩化セシウムを用いて、ダイコンとブラックマッペの成長を調べることを目的に本研究を行った。

２．方法
ダイコンとブラックマッペの種子、塩化セシウム水溶液、塩化カリウム水溶液を実験に使用した。水溶液を入れたシャーレに両種を播種し、恒暗条件にて発芽させた。水溶液を含ませた
ティッシュの上に発芽した個体を移し、6 日後に根を切除し、長さと重さを計測した。

３．結果
塩化セシウム水溶液を与えると、ダイコン、ブラックマッペともに、成長が大きく抑制され、白化する個体があらわれ、塩化カリウム水溶液を与えると、低濃度では成長が促進された。塩化カリウムと塩化セシウムの両方を含む水溶液を与えると、塩化セシウムのみを用いた場合よりも成長量が大きかった。また、白化する個体があらわれはじめる塩化セシウムの濃度が高く
なった。

４．考察
塩化セシウムを与えて成長抑制や白化現象が起きるのは、ダイコンやブラックマッペがカリウムを利用することができなくなっているからであり、塩化カリウムを混ぜて与えると、ダイ
コンやブラックマッペが、カリウムを取り入れ、利用できるようになるために、セシウムによる成長抑制や白化現象といった影響が小さくなると考えられる。

５．結論
セシウムは、ダイコンとブラックマッペがカリウムを利用することを妨げ、大きな成長抑制と白化現象を起こす。

６．参考文献「水稲及び陸稲による土壌よりの麦及びソラ豆による土壌よりの

Cs 及び K の吸収と作物体内の分布」（天正清 他）、「小Sr,

Cs の吸収抑制に関する研究」（天正清 他）、「鉱滓類等による農作物の Sr および Cs の吸収抑制に関する研究」（米沢茂人 他）、「土壌－植物系における放射性セシウムの挙動とその変動要因」（山口紀子 他）、日本植物生理学会 みん
なのひろば http://www.jspp.org/17hiroba/、「目指せ！土壌浄化～植物の耐塩性について～」（荒木祥代 他）一般社団法人 日本土壌肥料学会 http://jssspn.jp/、

７．キーワード
セシウム

カリウム

ダイコン

ブラックマッペ

-22
5-

成長抑制

白化現象

輸送体タンパク質H-23
ダイコンの品種間における味や食感の違い
石川県立小松高等学校 生物部
大阪府立住吉高等学校 サイエンス部
南田拓也・篠田亜登夢
田一帆・アッペンディーノ舵・上西龍樹・中田玄樹
１．目的
日本には多種多様なダイコンがあり、品種によって味や食感に違いがみられる。
これは、品種間で辛味成分や甘味成分、水分量が異なっているためであると考えた。
そこで、それぞれのダイコンのこれらの観点について数値化して比較することを目的とした。そして、任意の 2 品種のダイコンを交雑したときに得られる雑種についてもその形質がどのように変化しているのかを調査した。
２．実験方法(1) 食味実験錦江湾高等学校が主催するコアＳＳＨ発表会で、ダイコン研究を行う生徒と教員約 50 名による、9 種類のダイコン（短冊切り）の試食を実施した。質問紙を用いて、見た目、硬さ、食感、味を評価した。
(2) 形態観察、測定収穫したダイコンについて、葉、胚軸と根の生重量を測定し、根と胚軸については、乾重量と太さ、長さ、体積を測定した。
(3) 硬さ
上皿はかり上でナイフを用いてダイコン切断し、その際に測定された重さの最大値を切断に要する圧力として、相対的に表した。
(4) 辛味成分(IsoThioCyanate)
改良グロート法により、検体中のイソチオシアネートをアリルチオウレアに変換して、600nm の吸光度を測定し、その検量線から定量した。
(5) 甘味成分
ダイコンに含まれる糖のうち、グルコースとフルクトースについて、それぞれの含有量を定量した。
３．結果と考察：・水分率、どの品種も 93～95％で、日本食品標準成分表の値と合致した。しかし、小さい個体では 89％のものもあった。
・どの品種においても、胚軸部を水平に切った場合は、垂直に切った場合はよりも硬かった。
・桜島ダイコンでは、胚軸部を水平に切った場合は中央部が、垂直に切った場合は周辺部が硬かった。また、他の品種でも、切断方向によって硬さの違いがみられた。
・切り方の違いによる硬さの違いから、調理時の切断方向の違いによって、食感が変わることが考えられる。
・根の ITC 量では、衛青＞紅化粧であり、交配種の比較では♀衛青×♂紅化粧＞♀
紅化粧×♂衛青であり、♀衛青×♂紅化粧＞衛青、♀紅化粧×♂衛青＞♀紅化粧となったので、雑種の方が ITC 量を高めていた。
・ITC の元となるグリコシノレートは、雑種になるとより多く作られるようになる
が、これは雑種強勢になったからではと考えられる。
23

H-24
電気刺激による発芽率の関係
岐阜県立各務原西高等学校

コアＳＳＨダイコンコンソーシアム班

磯部里紗・町田有紀・山口華央里・芥子川純里【目的】
植物の発芽や成長過程における電気刺激の有用性について疑問を持ち、本実験では発芽率と電気刺激との関係の有無ならびに、有効であるのならばその好条件下における耐塩性との関係を下記の方法で試みた。

【実験】
紅白はつか大根の種子をシャーレ上に 15 個ずつ播種し蒸留水で保湿し発芽させた。実験は電気刺激の与え方と電気刺激（着火マン改造）を与える間隔をそれぞれ変えて実施した。各条件については、電気刺激を 1 粒に 1 回、培地に 1 回、無しの３パターンと、電気刺激を最初に 1 回のみと、間隔が 6 時間毎、12 時間毎の３パターンの計６条件で 48 時間を目処に実施した。その際、発芽した個体数を調べ関係性をまとめた。次に電気刺激と塩の種類による発芽率の関係性を調べた。蒸留水の代わりに NaCl 水溶液、AlCl3 水溶液の 2 種類を用いた。それぞれの塩の水溶液の濃度は 50mM、100mM、150mM、200mM、300mM とする。条件は 6 時間間隔とし、その他の条件は蒸留水と同様にし発芽した個体数を調べ、関係性をまとめた。

【結果と考察】蒸留水の実験において電気刺激有りの条件では、18～24 時間後までには発芽率 85％を超す数値となった。それに対して、電気刺激無しの条件では、発芽するまでに 36 時間かかった。また、電気刺激を 6 時間間隔で与えたものは、12～15 時間後に発芽率のピークをむかえた。そして、12 時間間隔で与えたものは 6 時間間隔で与えた大根より発芽のピークが遅かった。したがって、電気刺激を与えた方が発芽が促進されることがいえる。塩濃度が 150mM 以下の時には、発芽のピークが遅れたが発芽率の差はみられなかった。200mM 以上の場合は発芽のピークの遅れが見られ、発芽率も低くなったが、電気刺激を与えたことによって発芽率が良くなった。

【今後の課題】
検定を行ったところ有意差は全ての実験において無しであった。この原因としては、今回の少ない標本数で検出できる差は認められなかったとするのが妥当であろう。今後は標本数を増やして実験したいと考えている。

24

H-25
ダイコン発芽種子の塩化物への耐性
愛媛県立松山南高等学校

SSH 課題研究

中川知奈実・東佑希子
目的：私たちが研究を始める前に東日本大震災が起こり、津波によって塩害を受けた土地が多くあった。そこで、塩害を受けた土地でも栽培できるダイコンはないかと思い、耐塩性実験を始めた。また、2 年生の夏休みに行われた四国・関西
研修で京都大学 農学部の間藤 徹 教授を訪問させていただいた。その際にNaCl との対照実験として他の塩化物を用いた実験を勧められ興味を持ったので、KCl を用いて新たな実験を始めた。
実験方法：①150ｍM・120ｍM・90ｍM・60ｍM・30ｍM の NaCl・KCl の水溶液を作る。
②5 品種のダイコンの種子をシャーレに 10 粒ずつ入れる。
③それぞれの濃度の溶液を 10ｍL 入れてふたをし人工気象器に入れる。
（温度条件：15℃,20℃,25℃ / 光条件：全暗,12 時間明暗）④2 日後に発芽率を、1 週間後に全長・生重量を計測する。
結果： まず水のみで比較して各品種の特徴を調べると、源助は全体的に大きく、耐病は太くて短いことがわかった。次に高濃度の塩化物での成長を比較すると、全長では品種間・塩化物間ともに有意差が表れ、生重量では品種間には有意差が表れたが塩化物間では有意差は表れなかった。ここでも源助と耐病が高い値をとり、耐病は太くて短くなっていた。また、光を当てないともやしのようにひょろ長くなり、温度は 15℃より 20℃・25℃のほうが有意に成長していた。

考察：最も耐塩性に優れている品種は耐病ではないかと考えた。しかし耐病は交配種であるため、雑種強勢が耐塩性にも表れたと考えられる。また、地ダイコンで耐塩性に優れるのは源助ではないかと考えた。これらのことから耐病と源助をかけ合わせると、さらに耐塩性に優れたダイコンができるのではないかと予想している。温度に関しては 15℃で最も成長すると考えていたが、結果から最適温度は 20℃～25℃ではないかと考えた。
25

H-26
耐塩性植物について
錦江湾高等学校ＳＳＨ 生物研究部耐塩性班
荒木祥代・田畑祐人・永山翼・中村奨・西薗俊直・日高明日香【目的】
東日本大震災による津波の影響で，東北地方の土壌は NaCl によって汚染されてしまい，
植物 の 育ち に くい 環 境と な ってい る。 一昨 年度の 研究 で， NaCl が ダイ コン 芽生え の成 長に与える影響を調べたところ，新鮮重では 100 ～ 125mM の濃度で成長量は 1/2 に阻害され，培地中の NaCl 濃度の約 1/2 の濃度まで塩分を吸収する結果となった。そこで，NaCl を含む環境で育ち，塩分を吸収できるダイコンなどの植物で，塩害土壌の浄化ができるのではないかと考え，ダイコンを中心に耐塩性植物の選定について研究を行った。
【材料・方法】
実験には，土壌中の水分や無機塩類を吸収する根が発達しているダイコンを用いた。比較として．根の発達するニンジンや，雑草のミヤコグサも用いた。また，耐塩性が高い塩生植物の一つとして、アイスプラントが知られているので，植物の耐塩性研究の比較対照としてこれを用いた。
材料：桜島大根，守口大根，献夏 37 号，耐病総太り，カザフ辛味大根，重富ハマダイコ
ン ， 二 十 日 大 根 （ ラデ ィ ッ シ ュ ）， ニ ン ジン ， ミヤ コ グサ ， アイ ス プラ ン トな ど の各種子 210 粒
方法：ろ紙を敷いたシャーレに，各種子を 15 粒ずつ播種した。0~300mM（約 1.8%）の塩水（0mM は蒸留水，50mM 間隔）を作成し，各濃度の塩水を１つのシャーレに10ml ずつ入れラップをした。その後，1 日目は暗所に入れ，2 日目以降は人工気
象器（22 ℃）で育成し観察した。初日～ 5 日間は発芽数，8 日目は下胚軸長と根長，9 日目は新鮮重を測定した。耐塩性の強さは，0mM の数値に対して，成長を 1/2に阻害する塩水濃度で比較した。
【結果・考察】発芽率で見ると二十日大根が最も耐塩性が強く，次にハマダイコン，カザフ辛味大根となった。新鮮重については，桜島大根が最も強く，次にカザフ辛味大根，二十日大根となった。下胚軸長では，カザフ辛味大根，桜島大根，二十日大根が強かった。根長では，献夏 37
号が最も強く，次にハマダイコン，耐病総太りとなった。また，ニンジン，ミヤコグサと比較すると，ダイコンの発芽率は高かった。また，新鮮重でもニンジンよりダイコンの方が耐塩性は強かった。塩分濃度の増加とともに各品種の成長は阻害されると推測されたが，ダイ コ ンで は 50mM の 条件 で 最も 成 長が 良 かっ た 。以 上 のこ と から ， 植物 を 用い た塩 害
土壌の浄化には、耐塩性が強いダイコンは効果的と考えられ，中でも根が比較的大型となる献夏 37 号，耐病総太り，ハマダイコンが有効ではないかと推測された。発芽率で見ると，アイスプラントは，耐病総太りやハマダイコンよりも耐塩性が強かった。
【今後の課題】
・海水用いて濃度の異なる塩害土壌を作成しているが、土づくりに苦慮しており，播種はこれからである。種子は、耐病総太り，ハマダイコンを候補としている。
・どれくらいの土壌の塩分濃度であれば，植物が生育できるのかを調べる。室内で行った
実 験 では ， ダイ コ ンは 50mM の 条 件で 最 も成 長 が良 か った こ とか ら ，土 で 育て た場 合
でも低塩分濃度で成長が促進されるのか検討する。

26

H-27
桜島大根と守口大根の交配種育成～交配種に現れる形質と遺伝のメカニズムを探るⅡ～
鹿児島県立錦江湾高校ＳＲ2 年 日高明日香・古賀美紗希・田中恵里香・濱口美華
１ 昨年度の研究

平野綾香・渕田千咲・山﨑佑華・吉岡瑞穂
桜島♀

守口♂

日本には，世界一大きい桜島大根と世界一長い守口大根がある。
桜島大根の根は太く大きく，守口大根は細くて長い。この２つの×対照的な品種を交配させると，どのような形の大根になるのかと疑問に思った（図１）。そこで，この２つの大根と，交配させた大根（交配種）を育成し，形態や成長の違いを調べた。

図１ 交配種の作成《実験１》子葉の大きさの比較（図２）
桜×守は両親より大きくなったことから，雑種強勢と考えられた。
守×桜は両親との有意差は見られなかった。また，桜×守との有意差も見られなかた。桜（♀）×守（♂）のＦ２はＦ１より小さくなった。
《実験２》葉緑素数の比較（図３）
図２ 測定項目の詳細
桜×守，守×桜の葉緑素は共に母方の指数との有意差は見られなかった。また，桜×守のＦ２もＦ１との有意差は見られなかったことから，葉緑素は母方の形質を受け継ぐ母性遺伝と考えられた。
２ 今年度の研究計画(1)桜×守のＦ１，Ｆ２の葉緑素を葉緑素計で計測し，比較する。
(2)桜島，守口，桜×守，桜×守のＦ２の葉を用いて，葉先から

図３ 葉緑素測定の様子

5cm の葉脈を切り取り，顕微鏡観察を行い，厚さ，長さを
計測する。
３ 結果
(1)桜×守のＦ１の葉緑素は30～45の間に集中していた。
桜×守のＦ２の葉緑素は35～45に集中していたが， 全体の20％程度が20～35に分散していた。（図４，図５）(2)桜島，守口の葉脈部分における断面の厚さは338.3μｍ，288.3μｍであり，桜×守のＦ１は335.0μｍであった。
桜×守のＦ２は370μｍであった。

図４ 桜×守のＦ１の葉緑素

４ 考察・今後の取り組み(1)の結果より，核遺伝子が分散したためにF２で葉緑素が値の異なる２つのグループができたのではないかと推測した。 これを手掛かりに葉緑素の量を決定つける遺伝子の特定につなげたい。
(2)の結果より，F１は両親のほぼ中間の値となったが，F2はどの個体よりも高い値となった。ただ，今回測定した個体数が少ない（３個体）ため，個体数を増やし，今後さらに研究していきたい。

図５ 桜×守のＦ２の葉緑素

５ 謝辞
本研究を進めるに当たり，御指導やアドバイスをいただいた，鹿児島大学農学部の岡本繁久
先生，ならびに，運営指導委員の先生方，全国の連携校の先生方にお礼申し上げます。

27

H-28
ユニバーサルデザインフードについて～超高齢化社会に対応する調理法を探る～
錦江湾高校理数科２年 ＳＲ食物科学班 岩元 一樹・請園 友雅・下山東郷 将大・盛本 英・上久保 亮介・杉元 元貴・倉本 ももか
１

翼

題目設定について調理法による食品の特性の変化を調べ，利用することをテーマに，大根の硬度，葉緑素の変化，サツマイモの調理法の違いによる糖度調べを行った。実験を進める中で，ユニバーサルデ
ザインフードの調理に応用できないかと考えた。
２ 研究内容(1) 大根の硬度＊方法① 大根を３㎝幅に切り，上部・中部・下部にわけ，水から３５分間茹でる。
② 大根の硬度をもとめる。
＊予測
頂端分裂組織がある→細胞壁の量が多い～上部・下部が中部より硬いと予測。
Fig.1 大根硬度推移(2) 葉緑素の変化＊方法① ほうれん草の束での葉緑素の平均値(葉緑素計)を測る。
② 各濃度の食塩水，重曹溶液，
酢酸溶液を準備する。
③ ５分間茹でる。
④ 再度葉緑素の平均値を測る。
＊予測
食塩水で茹でると発色が良くな
Fig.2 食塩水で茹でた場合の葉緑素の推移
り，葉緑素の減少量が少ないのではないか。
(3) サツマイモの糖度について＊方法
調理方法を変えて，サツマイモの糖度の変化を調べる。煮えたイモでも，なぜ焼き芋がおいしいのかをとらえて，煮る・蒸す・焼くという方法で調理する。加熱方法の違いによる糖度の違いを調べる。
＊予測
水分量の減少→濃度が濃くなる。焼いた場合が最も甘いのではないか。
Fig.3 加熱法毎の糖度３ 今後の課題⊡上部・下部が硬いのは「頂端分裂組織」の影響か。
⊡全体的に硬さを軽減できないか。柔らかく煮る工夫。
⊡糖度の変化には「水分量」が影響しているのか。
⊡実験試料(種類・条件)を増やす。
⊡錦江湾高校独自のユニバーサルデザインフード作り。

28