2016 Fiscal Year Annual Research Report
Impact evaluation of UV-B radiation toward plants based on the nondestructive epidermal optical transmittance measurement of leaves.
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26340054
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| Research Institution | Kisarazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
福地 健一 木更津工業高等専門学校, 基礎学系, 教授 (00218942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嘉数 祐子 (大野祐子) 木更津工業高等専門学校, 基礎学系, 准教授 (30455117)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 樹木葉 / 表皮の分光透過特性 / 蛍光スペクトル / クロロフィル濃度 / アントシアニン濃度 / Fv/Fm |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに，植物葉表皮の分光透過特性の変化を非破壊で計測できる装置の開発に成功し，ラッカセイ葉に対するUV-B照射によって紫外領域の透過率が大きく増加することを明らかにした。本年度は，30種の樹木を対象とし，季節毎にクロロフィル濃度（SPAD値），アントシアニン濃度（ACI），光化学反応系Ⅱの最大量子収率Fv/Fmを測定した後，表皮の蛍光スペクトルおよび分光透過特性を測定し，各量の季節変化および相関について調査した。
SPAD値は，落葉樹葉では春から夏にかけて増加し，秋には減少した。常緑樹葉では，春から秋にかけて増加し，冬は若干の減少に留まった。SPAD値とACIの対数には強い相関が見られた（紅葉を除く）。また，各落葉樹葉のSPAD値と蛍光強度比F740/F685（400 nm励起）の間にも良い相関が見られた。
Fv/Fmは，秋季は常緑樹葉の平均が0.82であったのに対し，落葉樹葉は0.61と低くなった。また，冬季の常緑樹葉はSPAD値に変化が見られなかったにもかかわらず，平均0.59まで低下した。秋冬季のFv/Fm と蛍光強度比F685/F530との関係に相関が見られた。
UV-B領域の相対透過率TBとUV-A領域の相対透過率TAの変化については，ともに季節を通して落葉樹葉より常緑樹葉の方が低かった。常緑樹冬季のTBは夏季より増加した。常緑樹葉のTBと530 nmの蛍光強度（420 nm励起）に良い相関があることから，表皮中の紫外線吸収色素が冬季に分解され減少したものと考えられる。TBが急増した秋季の落葉樹葉では，TBが大きい葉ほどFv/Fmが小さくなる傾向が見られ，夏季の強いUV-Bが葉の活性低下を引き起こす一因になっていると推測される。
以上，樹木葉表皮の分光透過特性は，樹種および季節により異なり，表皮含色素および葉の光合成活性と密接に関連していることが分かった。
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