2016 Fiscal Year Research-status Report
植物生体電位の点滅光刺激への応答を利用したアクティブな光合成速度評価と最適化制御
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16K18116
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
安藤 毅 東京電機大学, 工学部, 助教 (00712431)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植物生体電位 / 光合成 / 明反応 / 光化学反応 / 植物工場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，実験設備の立ち上げとともに，微小生体電位応答の高感度測定法の検討を集中的に行った．LED点滅光刺激には市販の植物育成用LEDパネル光源とコントローラを用いた．光合成の時定数200μsに合致した5KHzの点滅光が光合成促進に効果的であり，この周波数での点滅光刺激が可能であるものを選択した．
生体電位測定用電極には，葉の表面に設置する皿電極を用いた．微小生体電位測定の高感度化には，ヒトの生体電位計測でノイズ対策に用いられてきた，電位測定用電極上に増幅アンプを設置するアクティブ電極を植物生体電位測定に応用して用いた．主なノイズ源は，LED点灯，消灯の際の静電ノイズと特定され，その侵入経路は電極からアンプまでのケーブルである．測定用電極直後に増幅アンプを設置するアクティブ電極ではノイズ侵入経路がなくなり，ノイズ低減に効果的であった．しかし，この測定系は本来人体に用いるものであり，人の生体と植物生体では，植物のほうが10倍以上インピーダンスが高く，いまだ実用に十分なS/N比であるとはいえないため，今後も引き続き低ノイズ高精度な測定手法について検討を行う．
植物を点滅光で刺激した結果，点滅光に同期した応答が観測され，明期の光強度や光の波長などに相関した応答強度が得られた．具体的な解析は高速フーリエ変換を用いて応答強をより正確に見積もった．この結果は，光合成の明反応の大きさに応じた応答が得られていると考えている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光合成の高精度な評価や実用性の評価にまではいたっていないものの，提案手法を用いて，おおよその評価は可能となってきているため，この評価とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
おおよその光合成評価は可能であるものの，いまだノイズが大きく，200 μsの点滅光照射時の生体電位測定は可能となっていない．点滅周期が200 μsに近づくほど評価精度の向上が見られるため，さらに測定系のノイズ対策を見直し低ノイズ測定の達成を目指す．
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| Causes of Carryover |
想定よりやや植物生体電位測定時のノイズが大きく，生体電位測定用の電極，およびデータロガーの選定に苦慮し，年度内発注が間に合わなかったものがあったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度早々に，必要な機器を購入し実験での使用器具として編入する予定である．
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Research Products
(2 results)
