2002 Fiscal Year Annual Research Report
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01J06444
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高山 弘太郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | クロロフィル蛍光画像 / 熱赤外画像 / 光合成 / 気孔コンダクタンス / in situ / 電子伝達率 / 非光化学的クエンチング / 葉内CO2濃度 |
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| Research Abstract |
クロロフィル蛍光は、光合成の光化学系から直接発せられる蛍光であり、植物葉のクロロフィル蛍光画像を計測することにより光合成活性(電子伝達率や熱放散活性)の葉面上での不均一な分布を評価できる。一方で、葉面温度は植物の気孔を介したガス交換を反映しているため、環境条件(温度・湿度・気流・長波放射・短波放射等)を厳密に制御した測定用チャンバー内で計測された葉面の熱赤外画像から、気孔コンダクタンス画像を算出することができる。
本研究では、クロロフィル蛍光画像および熱赤外画像の同時計測システムを用いて、異なる光強度条件下(弱光および強光)においてアブシジン酸処理を行い、光合成電子伝達率(Φ_<PS_<II>>)画像および吸収した光エネルギーの熱としての放散を示す(NPQ)画像、気孔コンダクタンス画像を経時的に計測した。
弱光条件下では気孔が閉鎖しても、電子伝達率および熱放散活性は変化しなかった。強光条件下では、気孔がわずかに閉鎖しても電子伝達率および熱放散活性は変化しなかったが、特定の閾値以上に閉鎖すると電子伝達率は低下し、熱放散活性が上昇した。このことから、気孔閉鎖によって吸収した光エネルギーが余剰になった場合、その余剰分がわずかなときには主に光呼吸によって余剰光エネルギーを消費したものと考えられた。次に、気孔がさらに閉鎖し吸収した光エネルギーを光合成および光呼吸で消費しきれなくなると、過剰電子がWater-waterサイクル等に流れ熱放散活性を大きくして過剰光エネルギーを熱として放散していることを始めて画像を用いて示した。現在、上記内容の論文投稿中である。
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[Publications] Kenji Omasa: "Analysis of effects of abscisic acid on Cucumis sativus L. leaves using chlorophyll fluorescence imaging and thermal imaging"Photosynthesis Research. 69(1-3). 137-138 (2001)
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[Publications] Kotaro Takayama: "Comparison of the induction method with the saturation pulse method in Chlorophyll fluorescence imaging"Photosynthesis Research. 69(1-3). 137 (2001)
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[Publications] Kenji Omasa: "Air pollution and plant biotechnology : Prospects for phytomonitoring and Phytoremediation"Springer. 455 (2002)
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[Publications] 高山弘太郎: "地球環境調査計測事典 第1巻 陸域編 (1)"フジ・テクノシステム. 1401 (2002)
