施設園芸作物の生育診断・栽培管理のための光情報の統合化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460120
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 後藤 英司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00186884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荊木 康臣 山口大学, 農学部, 助教授 (50242160) ; 大政 謙次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70109908)
• Keywords: 光 / 生体情報 / 植物 / クロロフィル蛍光 / 遺伝子発現

Research Abstract

本研究は,光センシングによる非破壊計測を,植物栽培における診断・栽培管理に応用するための計測技術に高めることを目的とする。具体的には,植物への光照射による非破壊非接触で得られる蛍光・発光および反射光・分光スペクトルを計測する手法を確立し,計測値と植物反応,ストレス状態,栄養状態との関係を定量的,定性的に解明し,生育診断または栽培管理へ導入する際の手がかりとなる情報を提供する。対象とする基本技術はクロロフィル蛍光画像計測,表面温度画像計測などであり,対象とする植物反応・ストレスは,水ストレス,農薬障害,光源の波長特性への応答である。
葉内色素であるカロチノイドおよびクロロフィルの合成,含有量およびその反応は,光合成メカニズムに関与する要素であるために,クロロフィル蛍光特性に影響を及ぼす可能性がある。そのため本年度は,環境要因として光質を例にとり,異なる光質下での色素合成特性を遺伝子発現レベルで解析した。PDS及びPSYを特異的に増幅する蛍光標識プライマーとPCR法を用いて,葉内におけるmRNAの転写量の推定を試みた。PCR産物を蛍光シーケンサで電気泳動を行い,その蛍光画像における該当バンドの強度から増幅量を求め,カイネティクス法を用いて転写量の指標となる逆転写産物中の初期鋳型量を求めた。実験回数とサンプル数の問題から,定量性を議論するに十分なデータを得られなかったが,傾向としては,両遺伝子ともに,青色光,赤色光の両者間で,発現量に大きな差は見られなかった。

Research Products

• [Publications] 後藤英司: "光質制御下におけるオオムギの光合成色素合成遺伝子の発現解析"農業環境工学関連4学会2001年合同大会講演要旨. 79 (2001)
• [Publications] K.Takayama: "Diagnosis of photosynthetic injury caused by agricultural chemicals fluorescence imaging"Proc. the XIV Memorial CIGR World Congress 2000. 1436-1441 (2001)