微小藻類を対象としたクロロフィル蛍光顕微画像計測

微藻叶绿素荧光显微图像测量

• 批准号: 03J11319
• 负责人: 遠藤 良輔
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11319/
• 关键词: クロロフィル蛍光; 顕微画像計測; 光合成; 除草剤; 微小藻類; Φ_<PSII>

クロロフィル蛍光は、光合成生物から発せられる自家蛍光の一種で、様々な光条件下でのクロロフィル蛍光値から、光合成活性の解析に有用な蛍光パラメータを算出することができる。クロロフィル蛍光画像計測は、各画素ごとに蛍光パラメータを算出した蛍光パラメータ画像を用いて、光合成活性の分布について評価する手法である。本研究では、このクロロフィル蛍光画像計測に顕微鏡を導入し、藻類を対象としたクロロフィル蛍光顕微画像計測を試みた。まず、Sprogyra distentaを対象として、生育ステージの違いが、除草剤による光合成障害に及ぼす影響について検討した。解析には、光合成電子伝達と高い相関を示す蛍光パラメータ画像(Φ_<PSII>)を用いた。湖沼への流出が指摘されているDCMU系除草剤を、成熟したSprogyra distentaと若いSprogyra distentaにそれぞれ同一の濃度で与えたところ、若いSprogyra distentaのΦ_<PSII>に大きな低下が確認された。藻類の繁殖と成長には、一般に季節的な周期性が見られる。そのため、この結果は、湖沼に流出した除草剤の危険性が、季節によって変動することを示唆していた。さらに、合焦法を用いた3Dクロロフィル蛍光顕微画像計測システムの構築を行い,形状の複雑な藻類及び植物葉に対して,Φ_<PSII>を用いた光合成機能の解析を試みた。合焦画像算出にあたっては、顕微鏡のステージを正確なピッチで移動させて、高さの異なるクロロフィル蛍光画像(焦点面画像)を複数枚撮像した。この焦点面画像間で、画素ごとに合焦の度合い度合を比較し、合焦画像を算出した。これによって,対象の形状を3次元で把握しながら,同時に非破壊で対象の光合成機能を解析することが可能になった。

A kind of natural light produced by photosynthetic organisms is calculated by analyzing the photosynthetic activity of photosynthetic organisms under different conditions. The method of measuring and evaluating the distribution of photosynthetic activity for each pixel is described. In this study, we introduced micro-mirror to the measurement of algae and micro-mirror to the measurement of algae. Sprogyra dista is a natural habitat for plants and animals. Analysis, Photosynthesis, Electron Transfer, High Correlation, Optical Transfer, Image <PSII>Transfer DCMU is a herbicide in the lake, and its concentration is the same as that of Sprogyra dista<PSII>. The reproduction and growth of algae are subject to the periodicity of the general seasons. The result is that the lake runoff is dangerous and the season is changing. In addition, the focus method is used to analyze the function of 3D photosynthesis, and the shape of algae and plant leaves is used <PSII>to analyze the function of photosynthesis Focused image calculation, micro-mirror image correction, high-resolution image correction, multi-lens image correction The focal plane image is calculated by comparing the focal plane image with the focal plane image. The image shape is three-dimensional, and the image synthesis function is non-destructive.