2022 Fiscal Year Annual Research Report
可視ーテラヘルツ広帯域分光を用いた植物葉のイオン誘起水ストレス評価に関する研究
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20K06314
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
石川 大太郎 福島大学, 食農学類, 准教授 (20610869)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水ストレス / 塩ストレス / 赤外/遠赤外領域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、塩ストレスと水ストレスの併発条件の作物をスペクトルを用いて非破壊的に評価するための基礎的研究として、ストレス評価のためのスペクトルマーカーを可視から遠赤外域までの広帯域スペクトルによって検討してきた。そのうち、特に、イオン誘起スペクトルとして、1000-100㎝-1領域の開拓に取り組んだ、基礎的に実施した遠溶液では等吸収点を示し、水の状態が連続体モデルであることを示唆する傾向をつかんできた。さらにコレクティブバンドを明確化するためラマン分光によりイオン添加スペクトルの取得を行った。塩添加溶液では、3200㎝付近のコレクティブバンドがイオン濃度によって低下することを確認したが、遠赤外領域では変化が小さくさらに100cm－1以下のバンドに低波数側へのシフトがあることを明らかにした。植物体への適用のための基礎的検討として、本研究では植物葉に対して塩ストレスを与えた場合のこのバンドの挙動を調査したが、水分状態に対する変化は認められたが、イオン濃度に対して明確な変化を認めることができなかった。また細胞壁の基礎成分としてセルロースの収着挙動を赤外領域と遠赤外領域の関係を用いて2次元的に評価する手法を考案した。遠赤外領域はATR法を用いることで測定し一定の成果を得たが、前処理に依存してバンドが異なってしまう可能性などが示唆された。本研究は植物葉のみでなく水との相互作用や水同士の相互作用により特性を評価可能な様々な対象への応用を念頭にしている。したがって溶液状態での透過測定法確立の可能性も検討していく。可視化に関しては引き続き近赤外領域のイメージングで個体内の濃度分布むらの検出法開発可能性を探っていく。
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