| 研究課題/領域番号 |
17K15353
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石川 大太郎 東北大学, 農学研究科, 助教 (20610869)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 環境ストレス / 温度モニタリング / スペクトル解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、温度環境変化を与えた植物体では、乾燥ストレス、酸化ストレス等が併発することを念頭にして、マルチスペクトルから植物葉のストレスマーカーとなる波長やストレス評価法について検討することを最終的な目的として実施している。まず温度変化を与えた植物葉の基礎的なデータ取得を目的として、常温と高温をセッティングし、乾燥状態も加えた条件とした。植物葉温をサーモグラフィにて取得し、土壌部分を取り除くことで葉の部分の温度を抽出した。乾燥ストレスを2日程度加えた植物葉と通常栽培葉では、いずれも室温に比べて低い温度となり、さらに乾燥葉は対象に比べ0.3℃程度低くなった。この傾向は、栽培終了時まで持続した。暗室処理を施した植物葉のまた土壌温度のモニタリングにより葉温と土壌温度の差異がある程度一致していることを確かめた。またストレスとして、高圧を与えた植物葉の分光特性の検討も実施した。高圧レベルは200MPa、500MPaとそれぞれ変化させ、8日間、可視・近赤外モニタリングに加えて近赤外イメージングを実施した。イメージングは、10mm×10mmのエリアが100ピクセル以上になる分解能で実施した。近赤外分光スペクトルでは、主に葉内水分に由来する1400および1200nm付近のバンドが検出された。そこで、イメージングには水分吸収帯である1400nm付近のスペクトルを用いることとした。未処理区にくらべ、高圧処理区の水由来のピークは、試験期間中減少が緩慢であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
温度条件と乾燥条件を変えた植物葉の解析により、葉温変化の基礎的な把握ができたこと、さらに、圧力条件を変化させた場合の近赤外イメージングによって水分保持力が変化することを視覚的に表すことに成功したことから本研究の初年度としてはおおむね順調に進捗していると評価している。
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| 今後の研究の推進方策 |
可視・近赤外によるストレス応答解析に加え、テラヘルツ近傍のスペクトル取得とその解析を実施する。特に極低温および高温のストレスを与えた場合のスペクトル変化について、イメージングを併用してさらに検討を行っていく。その他のストレスとして実施している高圧ストレスに関しても、各スペクトル取得から水分ストレス状態の併発化の観点から検討を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
所属研究室より消耗品、試薬等の利用許可を得たことから繰り越し可能となった。次年度旅費利用として関連学会に加え、研究協力者である横河電機村山氏との打ち合わせを実施する予定である(東京)。
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