発表のポイント

◆ 農林水産省が選定する「2025年農業技術10大ニュース」に、東京大学大学院農学生命科学研究科 矢守航准教授の研究成果が選定されました。
◆ 本研究では、赤色レーザーダイオード(LD)を植物栽培用光源として用いることで、従来主流であった発光ダイオード(LED)を上回る光合成促進および成長促進効果を世界で初めて実証しました。
◆ 狭波長帯で照射可能なLDは、クロロフィルの吸収ピークと高い一致性を持ち、植物工場や宇宙農業などの閉鎖型環境における次世代の高効率光源として大きな期待が寄せられています。

植物成長を加速する赤色レーザー光源による新たな栽培技術

概要

　農林水産省は、2025年の1年間に公表された農林水産分野の研究成果について、その先進性および社会的関心の高さを基準に、農業技術クラブ(農業関係専門紙・誌など約30社)の会員投票により、10件を「2025年農業技術10大ニュース」として選定しました。このたび、東京大学大学院農学生命科学研究科 矢守航准教授らの研究グループによる、赤色レーザーダイオード(LD)を用いた植物成長促進に関する研究成果が、その一つとして選ばれました。
　本研究では、植物の人工栽培光源として広く用いられてきた発光ダイオード(LED)に代わる新たな光源として、赤色レーザーダイオード(LD)に着目しました。LEDは半値幅20～50 nm程度の比較的広い波長帯で発光する一方、LDは半値幅1～5 nm以下という極めて狭い波長帯で発光する特性を有しています。本研究では、このLDの狭波長帯光を、植物の主要な光合成色素であるクロロフィルの吸収ピークに精密に一致させることで、光合成における光エネルギー変換効率を最大化できることを明確に示しました。
　タバコ、シロイヌナズナ、レタスの3種を対象とした比較実験の結果、いずれの植物においても、LD照射により光合成活性、バイオマス量、葉面積などの複数の成長指標が、LED照射区を有意に上回りました。さらに、LED照射条件下では長時間の連続照射によって葉の黄化や光阻害といったストレス症状が認められたのに対し、LD照射ではそれらの症状がほとんど確認されず、植物にとってより効率的かつ低ストレスな光環境を提供できることも明らかになりました。
　以上の結果から、赤色レーザーダイオードは、従来のLEDに代わる次世代の高効率・高精度な植物栽培用光源として、植物工場や都市型農業、さらには宇宙空間などの閉鎖型環境における作物生産に革新をもたらす技術であることが示されました。本成果は、人工光源を基盤とした持続的農業の実現に向けた重要なマイルストーンであり、今後の応用展開が強く期待されます。

<参考情報>
本研究成果については、東京大学より以下のプレスリリースとして既に公表されています。
「レーザーの光で育てる未来の野菜 ――赤色レーザーダイオードが拓く次世代植物工場の光戦略――」
https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20250520-1.html

図1:LEDおよびレーザーダイオード(LD)で栽培した植物の比較

農林水産省:https://www.affrc.maff.go.jp/docs/press/251219.html
　　　　　 https://www.affrc.maff.go.jp/docs/press/attach/pdf/251219-2.pdf

発表者・研究者等情報

東京大学大学院農学生命科研究科
矢守　航　准教授

問合せ先

(研究内容については発表者にお問合せください)
東京大学大学院農学生命科学研究科附属生態調和農学機構
准教授　矢守　航(やもり　わたる)
TEL: 070-6442-9511
E-mail: yamori@g.ecc.u-tokyo.ac.jp

東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部
事務部 総務課広報情報担当
TEL: 03-5841-8179, 5484　　FAX: 03-5841-5028
E-mail: koho.a@gs.mail.u-tokyo.ac.jp

関連教員

矢守　航