| 研究課題/領域番号 |
20K05572
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
呉 行正 福岡工業大学, 工学部, 教授 (70234961)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 植物の計測 / 非生物的なストレス / 生理活性物質 / プローブ光の偏向 / 蛍光消光 / 酸素 / 溶存酸素 / ビーム偏向法 / 蛍光消光法 / 重金属ストレス / 酸性雨 / 植物の生理活動 / 生理活動 / 非生物的ストレス / 水草 / 植物 / 物質輸送 / 偏向 / 非生物的 / リアルタイム計測 / 環境ストレス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気候変動や水圏、土壌圏での汚染物などが植物の生長に環境ストレスを与え、食料の安定供給に問題をもたらしている。この環境ストレスをリアルタイムin-situにモニタリングできれば、植物の環境ストレスへの応答機構を究明でき、環境ストレス耐性を示す品種の導入に大いに役に立つに違いない。本研究は申請者が独自に提案したビーム偏向・蛍光・吸光度同時測定法を、植物体表面近傍に応用し、酸素、二酸化炭素等の生理的活性物質をリアルタイムでin-situにモニタリングすることにより、植物体の環境ストレスを計測しようとするものである。また、本法を水草による水質浄化の新規簡易かつ迅速な評価にも利用することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，生理活性物質の輸送に起因するプローブ光の偏向と溶存酸素（DO）による蛍光消光を利用して，植物の非生物的環境ストレスの新規リアルタイム計測法を開発した。具体的には、１）植物表面近傍のプローブ光偏向／蛍光消光測定系を作製し、さらに水生植物の葉、根、茎などの場所別の物質輸送のリアルタイムモニタリングに利用できることを明らかにした。２）本法は植物の金属ストレスの迅速測定に利用できることを明らかにした。３）また、本法は酸性雨による植物のストレスの測定に利用できることも明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界的な人口増加により、食料の増産・確保は喫緊の課題であるが、水・土壌環境の汚染や気候変動などにより食料生産の減収を誘発しているのが現状である。従って、植物の非生物的ストレスへの応答機構を究明することは極めて重要である。一方、従来の植物の非生物的なストレスの測定は低感度で、しかも、時間もかかる。また、植物の葉、根、茎などの部位別での測定はできない。そこで、本研究は植物の測定したい部位の近傍にレーザー光を通し、その偏向信号および酸素による蛍光消光を測定することにより、植物表面における生理活性物質の輸送過程をリアルタイムに測定し、高感度、迅速な判定ができるので、植物の測定の新たな手段となる。
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