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2013 年度 実施状況報告書

植物体表面における物質輸送のビーム偏向・蛍光・吸光度リアルタイム計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550109
研究機関福岡工業大学

研究代表者

呉 行正  福岡工業大学, 工学部, 教授 (70234961)

研究分担者 井上 智美  独立行政法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (80435578)
キーワード水生植物 / 物質輸送 / 酸素 / 偏向 / 蛍光 / 吸光度
研究概要

1.植物体表面における生理的物質の輸送のビーム偏向・蛍光・吸光度測定系の改良
平成24年度作成したビーム偏向・蛍光・吸光度測定系は実際の測定過程で、レーザー光源自体の強度変化に起因する変動があることを明らかにし、それを補正するために、光路にハーフミラーを導入し、反射光強度をフォトダイオードでモニタリングできるように改良した。一方、蛍光信号のバックグランドに変動があり、その原因の解明及び解決を行っている。
2.水生植物の光合成・呼吸過程におけるO2輸送の選択的測定
培養液に10-5M程度のルテニウム錯体を添加し、その蛍光消光をモニタリングすることにより、水生植物Egeria Densa表面近傍のO2濃度の時間変化をモニタリングした。それと同時に、Egeria Densa表面近傍のすべての物質輸送を反映する偏向信号もモニタリングした。結果として、光合成・呼吸過程で水生植物Egeria Densa表面近傍の物質輸送過程をモニタリングし、さらにO2濃度変化に由来する蛍光強度の変化もモニタリングした。
3.ビーム偏向法と吸光光度法との併用による酸性雨の植物への影響の検討:水生植物Egeria DensaとCerastium demersumをモデル植物として用い、まず、異なるpHの塩酸溶液の影響を検討した。結果として、植物から溶出された物質の吸光度の時間変化は植物近傍を通過するプローブ光の偏向信号の時間変化より、一定時間遅れているが、その動的な過程は似ていた。また、塩酸水溶液のモデル植物への損傷敷値はそれぞれpH3.0~4.0とpH4.0~5.0であることを推測できた。さらに福岡で降っている雨のモデル植物への影響を検討した。結果として雨水に浸したモデル植物から何らかの成分を溶出していることが確認された。

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

作製した測定系に色々な問題が出てきて、改良しながら進めているが、概ね当初計画した実験を行っている。

今後の研究の推進方策

まず、測定系を試作したメーカーと連携しながら、測定系の蛍光バックグランドの変動原因を究明し、さらに改善していく。次に、当初予定している植物体表面の生理的物質輸送過程の環境ストレスによる変化を明らかにし、本測定系の有用性および応用性を明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

一部の試薬代金は科研費で支払うつもりだったが、事務上のミスでその他の予算から支払われたため。
ほぼ計画通りに実行していく。具体的には、今年度の直接経費と上記残額は主に試薬などの消耗品の購入および学会発表の旅費に使う計画である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Determination of vanillin in vanilla perfumes and air by capillary electrophoresis2013

    • 著者名/発表者名
      Saaya Minematsu, Guang-Shan Xuan, Xing-Zheng WU
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Sciences

      巻: 25 (suppl.) ページ: S8-S14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of acid solutions on plants studied by the optical beam deflection method2013

    • 著者名/発表者名
      Liangjiao Nie, Mitsutoshi Kuboda, Tomomi Inoue, Xing-Zheng Wu
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Sciences

      巻: 25 (suppl.) ページ: S93-S96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Sampling in Air of Capillary Electrophoresis2013

    • 著者名/発表者名
      Saaya Minematsu, Xing-Zheng WU
    • 雑誌名

      Anal. Sci.

      巻: 29 ページ: 373-375

    • DOI

      10.2116/analsci.29.373

    • 査読あり
  • [雑誌論文] プローブ光の偏向を利用した植物体表面での物質輸送の新規計測法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      呉 行正、聶 良嬌、小池浩暢、井上智美
    • 雑誌名

      福岡工業大学環境科学研究所所報

      巻: 7 ページ: 15-18

  • [学会発表] Deflection method of a probe beam and its application in Hazard identification on a single cell level (invited)2013

    • 著者名/発表者名
      Xing-Zheng Wu
    • 学会等名
      Progress on Post-genome Technologies, proceedings of the 9th international forum on post-genome technologies (IFPT'9)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131107-20131108
    • 招待講演
  • [学会発表] 1. Optical Beam Deflection Method Applied to Study the Effects of Acid Solutions on Plants2013

    • 著者名/発表者名
      Liangjiao Nie, Mitsutoshi Kuboda, Tomomi Inoue, Xing-Zheng Wu
    • 学会等名
      2013 FIT-NUST Joint Seminar for Double Degree Students
    • 発表場所
      Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, China
    • 年月日
      20130924-20130925
  • [学会発表] プローブ光の偏向法および吸光光度法による酸の植物への影響の研究2013

    • 著者名/発表者名
      聶 良嬌、井上智美、呉 行正
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動法によるタンパク質とタンパク質の相互作用の研究2013

    • 著者名/発表者名
      峰松 沙綾、呉 行正
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] Study of protein-protein interactions by capillary electrophoresis with UV absorbance and laser-induced fluorescence detetions2013

    • 著者名/発表者名
      Saaya Minematsu, Xing-Zheng Wu
    • 学会等名
      2013 CJK Symposium, The 10th China-Japan-Korea Symposium on Analytical Chemistry, ASIANALYSIS XII, The twelfth Asian Conference on Analytical Science
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      20130822-20130824
  • [学会発表] Optical Beam Deflection Method and Its Appliedcation in Studyies ofthe Effects of Acid Solutions on Plants2013

    • 著者名/発表者名
      Optical Beam Deflection Method and Its Appliedcation in Studyies ofthe Effects of Acid Solutions on Plants
    • 学会等名
      ICEAST-2013
    • 発表場所
      The Sukosol Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20130821-20130825
  • [学会発表] Study on Effects of Acid Solutions on Plants by Deflection Method of a Probe Beam and Absorbance Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      聶 良嬌、井上 智美、呉 行正
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス(北海道)
    • 年月日
      20130518-20130519
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動―レーザー蛍光検出によるタンパク質とタンパク質との相互作用の研究2013

    • 著者名/発表者名
      峰松 沙綾、呉 行正
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス(北海道)
    • 年月日
      20130518-20130519

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公開日: 2015-05-28  

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