2007 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー誘起蛍光を指標とする植物健康診断・計測法の開発
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17360191
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
斉藤 保典 Shinshu University, 工学部, 教授 (40135166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川原 琢也 信州大学, 工学部, 准教授 (40273073)
井上 直人 信州大学, 農学部, 教授 (80232544)
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| Keywords | レーザー / 蛍光 / 植物 / 健康診断 / 計測工学 |
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| Research Abstract |
平成19年度の課題を「植物生育診断アルゴリズム確立のための生理情報抽出試験」とし、基本的には昨年度までに完成したシステムでの動作実証試験の成功を受けて、さらなるデータ蓄積を行った。
1)蛍光ライダーによる自然植生からの蛍光ズペクトル遠隔検出実験継続(斉藤・川原)
10-50m離れた場所に自然生育する樹木(ケヤキ、サクラ、プラタナス)を対象として、生育過程(幼葉、若葉、成熟葉、紅葉、枯葉)と蛍光スペクトル変化の年間計測を行った。そのスペクトルを波長毎に分離解析し3)との比較を行った。生体内有機分子の種類と濃度との関連を調べた。
2)植物生葉の4波長蛍光実験継続による生育情報と蛍光関連データ蓄積(川原・斉藤)
標準植物としてトマト葉を用いて、生育ストレス実験(水ストレス)による蛍光スペクトル変化の画像計測を行った。他の生育条件(気温、水分、光量、日射時間)は、植物生育器内で制御した。460nm、530nm、685nm、740nmの4蛍光波長で同時画像計測を行った。目視ストレス確認の前日に各波長での蛍光強度に変化が見られた。生育ストレスの早期検出の可能性を得た。
3)HPLCによる植物蛍光起源物質の同定・定量化実験継続(井上)
レーザー誘起蛍光で得られるスペクトルの起源物質を推定するために、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)による、実験1)のサンプル葉の生体内有機分子(クロロフィル、カロテノイド、キサントフィル)の同定と定量化を行った。その結果、クロロフィル濃度が蛍光スペクトル強度比(740nm強度/685nm強度)の指数関数として表現できることが示された。クロロフィルは光合成機能に関する主分子であり、本結果は、遠隔的かつ非破壊的な植物生理機能診断に向けての大きな成果である。
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