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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

研究課題

研究課題/領域番号 11460120
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物環境
研究機関東京大学

研究代表者

後藤 英司  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00186884)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1999年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード光 / 生体情報 / 植物 / クロロフィル蛍光 / 水分ストレス / 遺伝子発現
研究概要

本研究は、光センシングによる非破壊計測を、診断・栽培管理に応用するための計測技術に高めるための基礎データを得ることを目的とした。
(1)光強度を変化させてクロロフィル蛍光パラメータであるYieldを反復して計測することにより、実際の栽培作物の水分状態・水ストレス状態を明期条件下において非破壊・非接触で検出する測定法の可能性を検討した。ホウレンソウの根部に水ストレスをかけ、葉中の水ポテンシャル、従来から用いられている一回の飽和パルス光照射によるYieldの経時変化の測定、および新たに考案した反復Yield測定法によるYield曲線の測定を行い、検出できる情報量の比較を行った。
(2)クロロフィル蛍光の2次元画像計測法の開発
まずクロロフィル蛍光画像計測システムを開発し,個葉のクロロフィル蛍光を,インダクション法と飽和パルス法の両方同時に計測して蛍光パラメータを求め,2次元的な蛍光変化を抽出できる方法を確立した。本方法を用いて,農薬を吸収させてその障害部位検出を行った結果,インダクション法により光化学系IとIIの間に電子伝達系の阻害部位のあることを特定し,飽和パルス法によりqN画像やNPQ画像を用いて障害の進行程度を定量的に評価できることが分かり,両測定法の併用が有効なことを明らかにした。
(3)葉内色素と光反応の関係解明
葉内色素であるカロチノイドおよびクロロフィルは、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と同時に,光の波長特性の影響を受けると思われる。そこで,様々な波長特性の光源下におけるこれらの色素合成の特性を遺伝子発現レベルで解析するために、指標となる発現遺伝子の抽出を試みた。オオムギを材料とし,カロチノイド合成に関わる酵素遺伝子であるGGPS, PSY, PDSの単離抽出に成功し,その発現量をモニタリングする実験系を確立した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 大政謙次, 高山弘太郎, 後藤英司: "除草剤による植物の光合成機能障害の画像診断-クロロフィルa蛍光解析におけるインダクション法と飽和パルス法の比較-"植物工場学会誌. 13・1. 29-37 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takayama, E.Goto, K.Omasa: "Diagnosis of photosynthetic injury caused by agricultural chemicals using chlorophyll fluorescence imaging"Proceedings of The XIV CIGR World Congress 2000, Nov.28-Dec.1, 2000, Tsukuba. 1436-1441 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Takayama, E. Goto and K. Omasa: "Diagnosis of photosynthetic injury caused by agricultural chemicals using chlorophyll fluorescence imaging"Proceedings of The XIV CIGR World Congress 2000, Nov.28 - Dec.1, 2000, Tsukuba. 1436-1441 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Omasa, K. Takayama and E. Goto: "Image Diagnosis of Photosynthetic Injuries Induced by Herbicide in Plants-Comparison of the Induction Method with the Saturation Pulse Method for Chlorophyll a Fluorescence Analysis-"J. of Society of High Technology in Agriculture. 13(1). 29-37 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takayama: "Diagnosis of photosynthetic injury caused by agricultural chemicals fluorescence imaging"Proc. the XIV Memorial CIGR World Congress 2000. 1436-1441 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大政謙次,高山弘太郎,後藤英司: "除草剤による植物の光合成機能障害の画像診断-クロロフィルa蛍光解析におけるインダクション法と飽和パルス法の比較-"植物工場学会誌. 13・1. 29-37 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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