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これまでに得られた成果

宇宙を感じる植物のしくみ

最終更新日:2015年06月23日

「きぼう」で行われている植物実験をわかりやすくご紹介する「宇宙を感じる植物のしくみ」を発行しました。

植物は、茎は上へ伸び、根は地中に張りますが、この当たり前の植物の成長が、実は重力に影響されているとわかったのは約200年前のことです。しかし、まだその詳しい仕組みはわかっていません。この疑問は長い歳月を経て宇宙実験に託されました。

植物実験が宇宙で行われるまでの道のりや現在「きぼう」で使われている実験装置、実験に用いる植物などを平易な言葉を用いてご紹介しています。

目次(タイトルをクリックするとページにジャンプします。)

宇宙へのあゆみ
基礎知識1 宇宙実験で用いる装置
基礎知識2 宇宙実験で用いる植物
解説1 「生活環」
JAXAが開発した「命を育む小さな箱」を使い、シロイヌナズナを栽培して生活環を観察。宇宙でも植物がきちんと育つことを証明しました。また、世界で初めて重力あり(1G)と重力なし(ゼロG)で生活環を比較することに成功しました。
解説2 「細胞壁と抗重力反応」
世界で初めて、宇宙で細胞壁の構造を調べ、重力に耐えて強い細胞壁をつくる「抗重力反応」を研究。微小管に異常がある植物も宇宙なら正常に育つことを証明したほか、細胞壁が緩むタイミングとそのメカニズムの解明にも成功しました。
解説3 「重力応答と植物ホルモン」
根を曲がらせる「影の物質」を宇宙で探る実験において、世界で初めて微小重力下で水分の多い方に伸びる特性(水分屈性)を観察。重力に隠されて地球では見ることのできなかった、植物の生命現象を明らかにしました。
実験の成果
インタビュー「宇宙実験が果たす役割」
東北大学大学院 高橋秀幸教授
インタビュー:高橋教授

展望 人類の未来を豊かにする植物実験


植物実験の研究テーマ
(2015年現在、国際宇宙ステーションおよび「きぼう」日本実験棟で実施)

実験名 代表研究者 実験の進捗
植物の抗重力反応における微小管--原形質膜--細胞壁連絡の役割(Resist Wall) 大阪市立大学
保尊隆享
完了
微小重力環境下におけるシロイヌナズナの支持組織形成に関わる遺伝子群の逆遺伝学的解析(Cell Wall) 東北大学
西谷和彦
完了
微小重力環境における高等植物の生活環(Space Seed) 富山大学
神阪盛一郎
完了
微小重力下における根の水分屈性とオーキシン制御遺伝子の発現(Hydro Tropi) 東北大学
高橋秀幸
完了
重力によるイネ芽生え細胞壁のフェルラ酸形成の制御機構(Ferulate) 大阪市立大学
若林和幸
完了
植物の重力依存的成長制御を担うオーキシン排出キャリア動態の解析(CsPINs) 東北大学
高橋秀幸
実施中
植物の抗重力反応機構 --シグナル変換・伝達から応答まで(Resist Tubule) 大阪市立大学
保尊隆享
実施中
重力による茎の形態変化における表層微小管と微小管結合タンパク質の役割(Aniso Tubule) 大阪市立大学
曽我康一
実施中
植物細胞の重力受容の形成とその分子機構の研究(Plant Gravity Sensing) 金沢工業大学
辰巳仁史
実施中
植物における回旋転頭運動の重力応答依存性の検証(Plant Rotation) 東北大学
高橋秀幸
実施中
宇宙環境を利用した植物の重力応答反応機構および姿勢制御機構の解析(Auxin Transport) 大阪府立大学
上田純一
実施中

参考Webページ

JAXA 宇宙環境の利用
「きぼう」での実験 生命科学分野 利用テーマ一覧
STS-95 向井宇宙飛行士再び宇宙へ
JAXA デジタルアーカイブス
コラム「宇宙開発の現場から サチコの実験日記」
Space Seeds for Asian Future 2013
 
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