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【発表のポイント】

• 植物の光合成は、人类を含む全ての生物のエネルギー源を供给するとともに大気颁翱₂の吸収によって地球环境変动を缓和する役割をもつ。
• 地球レベルでの光合成を推定するために、植物の色素クロロフィルが発する蛍光と、植物が反射する光のスペクトルを利用して光合成速度を高精度で推定する方法を开発した。
• 本手法は人工卫星からの観测によって植物の颁翱₂吸収力を推定する精度の向上に寄与すると期待される。

【概要】

国立大学法人东北大学大学院生命科学研究科の彦坂幸毅教授及び国立研究开発法人国立环境研究所（以下「国立环境研究所」という。）の野田响主任研究员は、叶1枚での実験を通じて、リモートセンシング^注１）によって観测可能な光学データから植物の光合成速度を高精度で推定する新しい手法を开発しました。光学的指标による光合成量の推定は、これまでも多くの先行研究がありますが、本研究で开発した手法は、光合成の际のクロロフィル蛍光及び热放散の指标を用いており、生化学的なメカニズムに基づく新しいものです。光合成は、植物が光エネルギーを利用して颁翱₂を吸収し炭水化物を合成する反応です。より大きいスケールでは、光合成速度は陆上生态系が颁翱₂を吸収する量や、农作物の成长量?収量を决定します。本研究で开発した手法は、地球スケールで人工卫星により観测される光学指标に応用することが可能です。今后は、この手法を用いて、本年10月29日に打ち上げられた日本の新しい人工卫星「いぶき2号」が観测するクロロフィル蛍光データから陆上生态系の颁翱₂吸収量を推定することを予定しています。これにより、将来的に植物の颁翱₂吸収量を広域で把握することが可能になり、パリ协定の実施に対する贡献も期待されます。

本論文は国際誌Plant, Cell and Environmentの電子版に掲載されました。本研究は文部科学省科学研究費補助金及び国立環境研究所GOSAT-2プロジェクトの支援を受けて行われました。

図1　光合成色素クロロフィルが吸収した光エネルギーのゆくえ。クロロフィルが吸収した光エネルギーの一部は光合成によって使われるが、残りは热や蛍光となって放出される。人工卫星は光合成そのものを検出することはできないが、「いぶき」など一部の卫星はクロロフィル蛍光を検出することができる。また、热放散へ分配されるエネルギーの量は、キサントフィルの変换を通して调节されており、异なる人工卫星（狈础厂础の惭翱顿滨厂センサーなど）の観测データから得られる光化学反射指数より検出できる。本研究ではクロロフィル蛍光と光化学反射指数から推定した热放散の両方から光合成速度を推定する手法を开発した。

【用语説明】

（注１）　人工卫星など远隔から対象を観测する手法。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
担当　彦坂幸毅　（ひこさか　こうき）
電話番号： 022-795-7735
Eメール： hikosaka*m.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
担当　高橋　さやか （たかはし　さやか）
電話番号： 022-217-6193
Eメール： lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）