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クロロフィル蛍光と光合成機能における季節変化メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 17J05444
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

辻本 克斗  東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsリモートセンシング / 光合成 / クロロフィル蛍光 / PRI / 環境応答 / キサントフィルサイクル
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、太陽光によって誘起されるクロロフィル蛍光(SIF)、および植物のストレスの指標として利用される分光反射指数PRIを利用して、植物における光合成機能の季節変化を推定することを目指している。
(1) 植物群落を観測する際に問題となるのが、太陽光の入射角、センサーの観測角、葉の傾斜角および方位角の三者によるSIFとPRIへの幾何学的な影響である。
SIFとPRIが、太陽光の入射角度、センサの観測角度、植物群落の構造(葉の形、傾き)によってどのような影響を受けるかを調べるために晴天日に野外での観測を行い、既存の放射伝達モデルでのシミュレーションとの比較をした。その結果、SIFは観測結果とモデルで同傾向の角度依存が見られたが、可視域バンドを用いるPRIでは観測とモデルの結果はほとんど一致しなかった。特に可視域の反射率スペクトルについて、既存モデルを修正する必要があると考えられる。
(2) SIFは非常に微弱(葉か表面で反射した近赤外放射の3%ほど)な光であるため、これまで野外での蛍光検出は高精度分光放射計でなければ行えないとされていたが、中程度の精度の分光光度計でも高精度の蛍光強度を評価する方法を発案した。2019年秋に追加観測を行いデータを取得し、実験とモデルによる方法の検証結果を論文にまとめて科学雑誌に投稿したが、論文の改訂中に、計算方法に関する新たな問題に直面し、方法の再検討を行っている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] クロロフィル蛍光と分光反射指数を用いて異なる光合成能力の葉の光合成速度を推定する2019

    • Author(s)
      辻本克斗、彦坂幸毅
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 生育条件の違いがクロロフィル蛍光・分光反射・光合成の環境応答に与える影響2018

    • Author(s)
      辻本克斗, 彦坂幸毅
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉の環境への順化がクロロフィル蛍光・分光反射・光合成の環境応答に与える影響2018

    • Author(s)
      辻本克斗, 彦坂幸毅
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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