クロロフィル蛍光動画像計測による種苗の生育診断

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06660329
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 大政 謙次 国立環境研究所, 生物圏環境部, 室長 (70109908)
• Keywords: クロロフィル / 蛍光 / 画像 / 計測 / 種苗 / 診断 / 植物

Research Abstract

先年度に引き続き、植物組織の光合成機能の診断のためのクロロフィル蛍光の計測と解析を行った。特に、パルス蛍光方式による水ストレス下でのphotochemicalなクエンチング反応とnon-photochemicalなクエンチング反応について調べた。その結果、水ストレスを与えた葉組織では、可視的に葉組織のしおれ等の変調が認められない場合でも、パルス蛍光では、photochemicalなクエンチングとnon-photochemicalなクエンチングの係数であるqpとqnの計測された値に異常が認められた。また、葉組織を水ストレスから回復させた状態では、誘導蛍光の時間的変化は正常な状態に回復した。葉の成長との関係では、qpとqnに、水ストレスがない場合には葉の成長の影響がなかったが、水ストレスによって成長の影響が現れた。なお、qpとpnの現象のパターンは植物種によって異なっていた。これらの誘導蛍光のパターンの変化は、気孔の閉口による炭酸固定反応の停滞や葉組織の水分量の低下に伴うクロロプラスト内の溶質濃度の変化が、光リン酸化反応の停滞や電子伝達系の機能変化などを引き起こした結果もたらされるものと推定される。このことは、パルス蛍光による種苗などの植物組織の発達段階の診断において、水ストレスなどの影響を考慮する必要があることを示している。さらに、これらの知見を利用したパルス蛍光の診断のための画像計測システムを開発した。このシステムは、パルス変調方式ではないが、パルス変調方式と同様な情報を提供することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 大政 謙次: "細胞・組織機能の計測と診断" 計測と制御. 33. 855-860 (1994)
• [Publications] 大政 謙次: "植物の生体画像計測" バイオサイエンスとインダストリー. (印刷中).
• [Publications] 大政 謙次: "新しい農業気象環境の科学" 養賢堂, 149-173 (1994)
• [Publications] 大政 謙次: "生物環境調節ハンドブック" 養賢堂, 277-279 (1995)