(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検対象である１つ以上の植物を生育している区域において、前記植物から発せられる揮発性物質の濃度、前記揮発性物質の種類、前記揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、前記区域内の植物の状態を診断し、
前記モニタリングが、
前記区域において前記植物に非破壊・非接触で設けられたセンサによって、前記区域内における１つ以上の揮発性物質を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された揮発性物質に基づいて、前記センサが揮発性物質に関する分子情報をコード化し、計測制御装置に送信するコード化工程と、
前記コード化工程でコード化された分子情報に基づいて、前記計測制御装置が前記揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成工程と、を含むことを特徴とする植物の診断方法。
【請求項２】
前記揮発性物質が、代謝中間体、代謝産物及び代謝産物の分解物のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の植物の診断方法。
【請求項３】
前記センサが、ペリルアルデヒドと特異的に結合可能な分子鋳型ポリマーを含んでいることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物の診断方法。
【請求項４】
前記診断が、
前記センサによって検出された揮発性物質の濃度と、前記識別マップに基づいて識別された揮発性物質の種類と、前記揮発性物質として含有されている化合物の前記混合比率と、前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報を用いて前記区域内における植物の状態を診断する診断工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の植物の診断方法。
【請求項５】
前記検出工程が、前記区域が写された画像内に、検出された前記揮発性物質の分布を表示する可視化工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の植物の診断方法。
【請求項６】
被検対象である１つ以上の植物を生育している区域において、前記植物から発せられる揮発性物質の濃度、前記揮発性物質の種類、前記揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングするモニタリング手段と、
前記モニタリング手段でモニタリングされた情報に基づいて前記区域内の植物の状態を診断する診断手段と、を有し、
前記モニタリング手段が、
前記区域において前記植物に非破壊・非接触で設けられたセンサによって、前記区域内における１つ以上の揮発性物質を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された揮発性物質に基づいて、前記センサが揮発性物質に関する分子情報をコード化し、計測制御装置に送信するコード化手段と、
前記コード化手段でコード化された分子情報に基づいて、前記計測制御装置が前記揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成手段と、を有することを特徴とする植物の診断装置。
【請求項７】
前記揮発性物質が、代謝中間体、代謝産物及び代謝産物の分解物のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項６に記載の植物の診断装置。
【請求項８】
前記センサが、ペリルアルデヒドと特異的に結合可能な分子鋳型ポリマーを含んでいることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の植物の診断装置。
【請求項９】
前記センサによって検出された揮発性物質の濃度と、前記識別マップに基づいて識別された揮発性物質の種類と、前記揮発性物質として含有されている化合物の前記混合比率と、前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報を用いて前記区域内における植物の状態を診断する診断手段を有する
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の植物の診断装置。
【請求項１０】
前記検出手段が、前記区域が写された画像内に、検出された前記揮発性物質の分布を表示する可視化手段を有することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の植物の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の診断方法及び診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物工場を含む農業全体において植物を栽培する制御因子としては、例えば、天気、気温、湿度、風力、風向、照度、光量、及びＣＯ2濃度をはじめとする外部要因が挙げられる。
また、植物工場を含む農業全体において植物の栽培を制御する手法として、環境制御やスピーキング・プラント・アプローチ（Speaking Plant Approach；ＳＰＡ（例えば、非特許文献１参照））などがある。
【０００３】
植物の栽培を行う際における環境制御とは、従来、広く一般的に行われているように、栽培する植物に応じて土壌や水のｐＨ、環境温度などを適宜最適な範囲に調節することをいう。
これに対し、ＳＰＡとは、栽培対象の植物から得られる情報を制御因子とする栽培管理を行う技術思想の一つであり、植物栽培における気象条件と植物の生育状態の変動に対応して収穫量を維持・増大させるため、植物の変動を捉えて生育診断と栽培管理（環境制御など）とを適切に行う技術思想をいう。なお、ＳＰＡが可能となった背景には、近年、ビッグデータの運用から膨大な外部要因変動因子データに基づく栽培管理が可能になりつつあることが挙げられる。
【０００４】
ＳＰＡは、モニタリング対象である植物のコンディションや育ち具合について、植物を直接的に計測対象としてデータを得て、それに基づいて環境制御を行うことで、栽培条件をより最適なものに修正する。これにより、従来、人が経験と知識に基づいて環境制御を行っていたのを、植物から直接情報を得て栽培条件の最適化を図ることが可能になりつつある。ＳＰＡを実践する手法として、例えば、微小な温度センサを植物に装着したり、茎にセンサを巻いて水分状態を計測したり、小型の同化箱（光合成測定装置）を葉に取り付けて光合成を調べたりすることなどが提案されている。特に、最近では、非破壊の画像計測で植物の体温、水分状態、伸長（肥大）速度、光合成活性（クロロフィル蛍光）などが把握できるようになり、これらに基づいて外部要因の最適化を図るシステムの開発が行われている。
【０００５】
近年では、ＳＰＡに用いられる生体計測技術の発達により、環境及び植物体に関する多様な情報が利用可能となり、植物の状態に応じた空気調和、灌水、施肥、摘葉、整枝剪定などの諸作業を行うことが試みられている。しかし、植物体の内外では様々な物理化学的及び植物生理学的な現象が複雑な相互関係の下に生じており、計測により得られた計測データを栽培管理と環境制御に還元し、その結果として収穫に反映させるためには個々の環境要因と植物体の生命科学的現象の直接的な因果関係を解明することが求められる。しかし、その学術的研究は未だ途上にあり、現状としては環境−植物系におけるどの情報に基づき、栽培条件をどのように改変すれば、生産にどのような効果が見出されるか、について必ずしも明確な解答が得られた場面ばかりとはいえず、その実践は道半ばであって今後のさらなる発展が望まれるところである。
【０００６】
最近、ＳＰＡの考え方をさらに発展させたスピーキング・セル・アプローチ（Speaking Cell Approach；ＳＣＡ）が提唱されている（例えば、非特許文献２参照）。
ＳＣＡとは、前記と同様の技術思想において、植物の細胞レベル（又は遺伝子発現）での生体情報に基づいて生育診断と栽培管理（環境制御など）とを適切に行う技術思想をいう。
【０００７】
ＳＣＡは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法−飛行時間型質量分析法（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry；ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ）などを活用することによって植物の細胞を計測し、その結果を植物の栽培管理に用いる。そのため、ＳＣＡは、生体情報を迅速に環境制御に反映することができ、より直接的に環境要因と植物体内の生命現象の相互関係を明示することが期待されている。そのような理由から、最近ではＳＣＡに対する研究が精力的に進められている。また、ＳＣＡにおいては、微小な装置を植物に装着し、微量な細胞内容物を採取して即座に分子分析を行うという技術も開発されつつある。このような技術によれば、植物に対する外部要因の変化があったときに生じる遺伝子発現やタンパク質の合成を逐次把握することができる。すなわち、細胞内の変化を逐次的に観測することができ、植物が何らかの反応をしつつあることをいち早く検出することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“Ｎｅｗｓ  Ｌｅｔｔｅｒ”、[online]、２０１０年２月、中国四国農政局愛媛農政事務所、[2014年5月20日検索]、インターネット<ＵＲＬ：http://www.maff.go.jp/chushi/kohoshi/mag#newsletter/pdf/1002-38newsletter.pdf>
【非特許文献２】野並浩、“植物学と「生物環境調節」「生物重視の工学へのアプローチ」”、[online]、２０１２年９月１日、日本生物環境工学会、[2014年5月20日検索]、インターネット<ＵＲＬ：https://www.jstage.jst.go.jp/article/shita/24/3/24#150/#pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１に記載されている測定手段によるＳＰＡの試みは、前記したように、植物の体温、水分状態、伸長（肥大）速度、光合成活性（クロロフィル蛍光）などに基づく診断と栽培管理を行う研究は進められているものの、植物個体の生体計測情報を収集データに基づいていることから、栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することには向いていない。
【００１０】
また、非特許文献２に記載されているＳＣＡでは、遺伝子発現や代謝に関する情報を逐次把握することが可能であり、ＳＰＡより論理的な応用が期待される。しかしながら、ＳＣＡにおける微細なサンプリングシステムと高度な質量分析装置を用いる方法論は、学術研究として実験室内で行われているものであり、植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測、つまり、現場での計測を行うことは、現状では困難であり、前述同様、栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することには向いていない。
【００１１】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことができる植物の診断方法及び診断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決した本発明に係る植物の診断方法及び診断装置は以下の手段を有する。
【００１３】
本発明に係る植物の診断方法は、被検対象である１つ以上の植物を生育している区域において、前記植物から発せられる揮発性物質の濃度、前記揮発性物質の種類、前記揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、前記区域内の植物の状態を診断し、前記モニタリングが、前記区域において前記植物に非破壊・非接触で設けられたセンサによって、前記区域内における１つ以上の揮発性物質を検出する検出工程と、前記検出工程で検出された揮発性物質に基づいて、前記センサが揮発性物質に関する分子情報をコード化し、計測制御装置に送信するコード化工程と、前記コード化工程でコード化された分子情報に基づいて、前記計測制御装置が前記揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成工程と、を含むこととしている。
【００１４】
また、本発明に係る植物の診断装置は、被検対象である１つ以上の植物を生育している区域において、前記植物から発せられる揮発性物質の濃度、前記揮発性物質の種類、前記揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記区域内における前記揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングするモニタリング手段と、前記モニタリング手段でモニタリングされた情報に基づいて前記区域内の植物の状態を診断する診断手段と、を有し、前記モニタリング手段が、前記区域において前記植物に非破壊・非接触で設けられたセンサによって、前記区域内における１つ以上の揮発性物質を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された揮発性物質に基づいて、前記センサが揮発性物質に関する分子情報をコード化し、計測制御装置に送信するコード化手段と、前記コード化手段でコード化された分子情報に基づいて、前記計測制御装置が前記揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成手段と、を有ることとしている。
【００１５】
このように、本発明に係る植物の診断方法及び診断装置は、植物から発せられる揮発性物質の濃度などをモニタリングしているので、植物の状態を診断することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る植物の診断方法及び診断装置は、植物から発せられる揮発性物質の濃度などをモニタリングすることによって植物の状態を診断する。そのため、本発明に係る植物の診断方法及び診断装置によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る植物の診断装置の第１実施形態を説明する概略斜視図である。
【図２】検出された揮発性物質に基づいて揮発性物質に関する分子情報をコード化する概念を説明する説明図である。
【図３】揮発性物質の種類を識別するための識別マップ（クラスタマップ）の一例を示す説明図である。なお、横軸は分子サイズ（単位：Å）を表し、縦軸は極性を表す。
【図４】ペリル化合物応答値の日変動を示すグラフである。図４中、横軸は経過日数（日）であり、縦軸はペリル化合物応答値（平均値）（単位は任意単位（ａ．ｕ．））である。
【図５】総ＶＯＣ相当値の日変動を示すグラフである。図５中、横軸は経過日数（日）であり、縦軸はペリル化合物応答値（平均値）（単位は任意単位（ａ．ｕ．））である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、適宜図面を参照して本発明に係る植物の診断方法及び診断装置、並びに、病害虫の判別方法及び判別装置を実施するための形態（実施形態）について詳細に説明する。
【００２７】
［植物の診断装置の第１実施形態］
説明の便宜上、はじめに、図１を参照して、本発明に係る植物の診断装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る植物の診断装置１は、被検対象である１つ以上の植物２を生育している区域３において、植物２から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、区域３内の植物２の状態を診断するというものである。
【００２８】
ここで、前記したモニタリングは、モニタリング手段（図示せず）で行い、前記した診断は、診断手段（図示せず）で行う。つまり、診断装置１は、モニタリング手段と、診断手段と、を有している。
モニタリング手段は、例えば、前記した情報を検出するセンサ４などの検出手段と、検出手段で検出した揮発性物質の分子情報をコード化するコード化手段と、分子情報に基づいて、センサ４で検出された情報（揮発性物質の種類）を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成手段と、で構成される。
なお、識別マップ作成手段は、計測制御装置５（コンピュータ）に備えられている中央演算処理装置（ＣＰＵ）がハードディスクドライブ（ＨＤＤ、図示せず）などの記憶媒体に格納された所定のプログラムを読み込み、当該プログラムに従って所定の機能を果たすべく動作（演算処理）することで具現される。
診断手段も識別マップ作成手段と同様に、計測制御装置５に備えられているＣＰＵがＨＤＤなどの記憶媒体に格納された所定のプログラムを読み込み、当該プログラムに従って所定の機能を果たすべく動作（演算処理）することで具現される。
モニタリング手段（検出手段、コード化手段、識別マップ作成手段）と診断手段の具体的な態様については後述する。
【００２９】
本明細書における植物２とは、光合成を行う生物であればよく、多細胞生物であってもよいし、単細胞生物であってもよい。本明細書における植物としては、例えば、野菜、穀物、果物、藻類などが含まれる。
【００３０】
野菜としては、例えば、シソ、イチゴ、スイカ、メロン、ダイコン、ニンジン、ゴボウ、ジャガイモ、サツマイモ、タマネギ、アスパラガス、キャベツ、レタス、ホウレンソウ、ハクサイ、トマト、ナス、カボチャ、ピーマン、キュウリ、ミョウガ、カリフラワー、ブロッコリー、食用菊、ショウガ、ウコンなどが挙げられる。
【００３１】
穀物としては、例えば、トウモロコシ、コメ、コムギ、オオムギ、エンバク、ライムギ、キビ、アワ、ヒエ、モロコシ（タカキビ、コウリャン、ソルガム）、ダイズ、アズキ、リョクトウ、インゲンマメ、ラッカセイ、エンドウ、ソラマメ、レンズマメ、ヒヨコマメ、ソバ、ダッタンソバなどが挙げられる。
【００３２】
果物としては、例えば、オレンジ、グレープフルーツ、ユズ、ダイダイ、カボス、スダチ、シークヮーサー、レモン、ライム、シトロン、ナツミカン、ハッサク、ヒュウガナツ、ジャバラ、スウィーティー、イヨカン、マンダリンオレンジ、ウンシュウミカン、ポンカン、紀州ミカン、キンカン、カリン、チュウゴクナシ、ナシ、セイヨウカリン、リンゴ、アメリカンチェリー、アンズ、ウメ、サクランボ、スモモ、モモ、アーモンド、イチョウ、クリ、クルミ、ペカン、アケビ、イチジク、カキ、カシス、キイチゴ、キウイ、グミ、クワ、クランベリー、コケモモ、ザクロ、スグリ、ナツメ、ハスカップ、ビルベリー、ブドウ、ブラックベリー、ブルーベリー、ラズベリー、オリーブ、ビワ、ヤマモモなどが挙げられる。
【００３３】
藻類としては、例えば、緑藻、紅藻、アオサ藻などの海藻類、藍藻（シアノバクテリア）、ユーグレナなどが挙げられる。
【００３４】
前記した野菜、穀物、果物などの陸上植物の育成は、一般的に行われるように、土壌、水耕栽培、固体培地などを用いて行うことができる。
また、前記した藻類の育成は、所定の容器内に所定の組成（育成する藻類に適した組成）の液体培地と藻類を投入することにより行うことができる。なお、育成する藻類に適した組成は、育成する藻類に関する各種文献や論文などを適宜参照すればよい。
そして、本発明における区域３とは、１つ以上の植物が育成されている所定の面積又は体積をいう。区域３は、植物から発せられる揮発性物質をモニタリングするセンサ４が、当該揮発性物質を検出することのできる能力に応じて設定することができる。つまり、センサ４の揮発性物質を検出する能力が、生育している１つの植物２しかカバーすることができない場合は、当該１つの植物２を生育している区画が前記した区域３（この場合、図１に示す区域３１が該当する。）となる。また、センサ４の揮発性物質を検出する能力が、生育している２つ以上の植物２をカバーすることができる場合は、当該２つ以上の植物２を生育している区画が前記した区域３（この場合、図１に示す区域３２が該当する。）となる。また、複数のセンサ４で１つの区域３をモニタリングしてもよく、複数のセンサで複数の区域３を重複してモニタリングしてもよい。つまり、図１に示す区域３１、３１が互いに重複して１つ以上の植物２をモニタリングしてもよい。なお、図１に示すように、センサ４は、被検対象である植物２の上方に設けられているのが好ましく、有線又は無線で計測制御装置５と接続されている。
【００３５】
揮発性物質は、代謝中間体、代謝産物及び代謝産物の分解物のうちの少なくとも１つであるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、揮発性の植物ホルモンや、任意に特定した少数のマーカー的な化学物質なども含まれる。なお、任意に特定した少数のマーカー的な化学物質としては、例えば、ジャスモン酸、サリチル酸メチル、アリルイソチオシアネート、カンファー、シネオールなどを挙げることができる。揮発性物質としてこれらの物質を検出することにより、植物の状態を診断することができる。
【００３６】
このような揮発性物質として、具体的には、シキミ酸経路を経て合成されるキナゾリンアルカロイド（Quinazoline alkaloid）、アクリジンアルカロイド（Acridine alkaloid）、キノリンアルカロイド（Quinoline alkaloid）、単純なアルカロイド（Simple alkaloid）、単純なβ−カルボリン（Simple β−carboline）、テルペノイドインドール（Terpenoid indole）、キノロンアルカロイド（Quinolone alkaloid）、キノリンアルカロイド（Quinoline alkaloid）、ピロロインドールアルカロイド（Pyrroloindole alkaloid）などの各種アルカロイド、アスパラギン酸を経由するピペリジン、キノリジン、インドリジン等の各種アルカロイド、メバロン酸経路、非メバロン酸経路（ＭＥＰ／ＤＯＰＸ経路）やマロニルＣｏＡを経由するゼチアン合成系、テルペノイド合成系、ジテルペノイド合成系、カロチノイド合成系、ユビキノン合成系、テルペノイド−キノン合成系、モノテルペン合成系、ステロイド合成系、セスキルテルペン及びトリテルペン合成系物質など、揮発性の代謝中間体、代謝産物、代謝産物の分解物でその中には植物ホルモンやその分解物も含まれる。これらのうち、モノテルペン合成系物質として、例えば、ペリル化合物（ペリリル化合物、ペリラ化合物）が挙げられる。また、ペリル化合物として、例えば、ペリルアルデヒド、ペリルアルコール、ペリラケトン、酢酸ペリリル、ペリラルチン等が挙げられる。
【００３７】
図２は、センサ４によって検出された揮発性物質に基づいて揮発性物質に関する分子情報をコード化する概念を説明する説明図である。図２を参照して植物２の状態の診断について説明する。
図２に示すように、植物２は、芽生えた直後の生長に伴う経時的変化が少ない段階（以下、初期という。）であれば揮発性物質ａ、ｂを揮発しており、生長に伴う経時的変化がある程度進んだ段階（以下、中期という。）であれば揮発性物質ａ、ｂ、ｃを揮発しており、生長に伴う経時的変化がさらに進んだ段階（以下、収穫期という。）であれば揮発性物質ｂ、ｃ、ｄを揮発している。
【００３８】
これに対し、センサ４は、揮発性物質ａ、ｂ、ｃ、ｄを検出する検出手段（図示せず）と、検出した揮発性物質ａ、ｂ、ｃ、ｄに基づいて分子情報をコードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのようにコード化するコード化手段（図示せず）と、を有しており、コード化した分子情報を計測制御装置５に送信することができる。つまり、植物の診断装置１は、このようなセンサ４を備えていることにより、揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報を把握することができる。なお、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率は、センサ４から送信された分子情報の受信回数などを基に計測制御装置５が各化合物の含有量を数値化してその比率を求めることにより得ることができる。つまり、化合物の濃度が高ければ分子情報の受信回数が多くなり、数値も高くなる。一方、化合物の濃度が低ければ分子情報の受信回数が少なくなり、数値も低くなる。よって、これらの数値を比較すれば揮発性物質として含有されている各化合物の混合比率を求めることができる。また、揮発性物質の位置情報は、例えば、揮発性物質を検出したセンサ４に予め位置情報（例えば、育成施設内におけるセンサ４の設置位置に関する情報）を記憶させておき、コード化した分子情報とともに当該位置情報を計測制御装置５に送信することにより、計測制御装置５にて位置情報を把握することができる。従って、センサ４を用いることにより、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができる。
【００３９】
センサ４は、例えば、分子鋳型ポリマーを用いた分子認識フィルタを有しており、１つ以上の揮発性物質の中からターゲット分子（すなわち、ターゲットとなるペリルアルデヒドなどの揮発性物質）を特異的に、つまり、選択的に捕捉又は通過させるため、当該ターゲット分子のみを選択的に検出することが可能である。なお、分子鋳型ポリマーは、ターゲット分子を鋳型としてポリマーを合成し、その後、ターゲット分子を除去したものであり、選択的なターゲット分子の検出が可能である。
【００４０】
分子情報は、例えば、センサ４内に設けられた記憶装置に予め格納されている。センサ４が、揮発性物質中から１つ以上のターゲット分子を検出すると、当該センサ４は当該記憶装置から該当するターゲット分子の分子情報を読み出して前記したようにコードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのようにコード化し、計測制御装置５に送信する。なお、分子情報としては、例えば、ターゲットとなる揮発性物質の分子サイズや極性などを挙げることができる。
【００４１】
計測制御装置５は、受信した分子情報に基づいて、センサ４で検出された揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する識別マップ作成手段（図示せず）を有している。
なお、識別マップとしては、例えば、図３に示すような分子サイズと極性によって揮発性物質ａ、ｂ、ｃ、ｄをクラスタｃＡ、ｃＢ、ｃＣ、ｃＤなどに分類することのできる識別マップ（クラスタマップ）が挙げられるが、これに限定されるものではない。識別マップは表のようなものであってもよい。また、識別マップのパラメータは、前記した分子サイズと極性に限定されるものではなく、例えば、分子形状、ｐＫａ（酸解離定数）、疎水性・親水性、極性官能基などを用いることもできる。
【００４２】
図２に戻って説明を続ける。
前記したように、植物２は、初期の段階では揮発性物質ａ、ｂを発しているので、これらを検出したセンサ４は、揮発性物質ａ、ｂに基づいて、揮発性物質ａ、ｂに関する分子情報をコード化する。コード化にあたっては、図２に示すように、センサ４は揮発性物質ａ、ｂを検出しているので、コードＡはコード化ＯＫ（○）、コードＢはコード化ＯＫ（○）、コードＣはコード化ＮＧ（×）、コードＤはコード化ＮＧ（×）と処理する。
【００４３】
センサ４は、コード化ＯＫ（○）となっている揮発性物質ａ、ｂのコードＡ、Ｂを計測制御装置５に送信する。このとき、センサ４は、コードＡ、Ｂの場合は植物２の生育状況が初期の段階であるという情報をコード化した分子情報に含ませることもできる。
【００４４】
計測制御装置５は、例えば、図３に示す識別マップ（クラスタマップ）中のクラスタｃＡ、ｃＢに揮発性物質ａ、ｂの分子情報（すなわち、分子サイズと極性）に基づいてマッピングする。このようにすると、センサ４で検出した揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率などを把握することができる。なお、揮発性物質の濃度は、センサ４によって検知された回数の多少や電気信号の強弱によって把握することができる。識別マップにマッピングされた結果をみれば、その植物２が好ましい状態であるのか、好ましくない状態であるのか診断することができる。換言すると、植物２が好ましい状態であれば、その識別マップ（クラスタマップ）による栽培空間が良好であると評価することができ、植物２が好ましくない状態であれば、その識別マップ（クラスタマップ）による栽培空間が良好ではないと評価することがでる。また、このとき、初期の段階であるという情報もあれば、発育段階を加味して、植物２の状態をより正確に診断することができる。
【００４５】
なお、好ましくない状態であるという診断は、本来、植物２が発していない揮発性物質の組み合わせであった場合や揮発性物質の混合比率が好ましい状態とは異なっている場合などが該当する。本来、植物２が発していない揮発性物質の組み合わせとしては、例えば、揮発性物質ａ、ｃが検出された場合や揮発性物質ｃ、ｄが検出された場合、本来検出されない揮発性物質を検出した場合などが挙げられる。
【００４６】
また、植物２は、中期の段階では揮発性物質ａ、ｂ、ｃを発しているので、これらを検出したセンサ４は、揮発性物質ａ、ｂ、ｃに基づいて、揮発性物質ａ、ｂ、ｃに関する分子情報をコード化する。コード化にあたっては、図２に示すように、センサ４は揮発性物質ａ、ｂ、ｃを検出しているので、コードＡはコード化ＯＫ（○）、コードＢはコード化ＯＫ（○）、コードＣはコード化ＯＫ（○）、コードＤはコード化ＮＧ（×）と処理する。
【００４７】
センサ４は、コード化ＯＫ（○）となっている揮発性物質ａ、ｂ、ｃのコードＡ、Ｂ、Ｃを計測制御装置５に送信する。このとき、センサ４は、コードＡ、Ｂ、Ｃの場合は植物２の生育状況が中期の段階であるという情報をコード化した分子情報に含ませることもできる。
【００４８】
計測制御装置５は、例えば、図３に示す識別マップ（クラスタマップ）中のクラスタｃＡ、ｃＢ、ｃＣに揮発性物質ａ、ｂ、ｃの分子情報（すなわち、分子サイズと極性）に基づいてマッピングする。このようにすると、センサ４で検出した揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率などを把握することができる。また、識別マップにマッピングされた結果をみれば、その植物２が好ましい状態であるのか、好ましくない状態であるのか診断することができる。このとき、中期の段階であるという情報もあれば、発育段階を加味して、植物２の状態をより正確に診断することができる。
【００４９】
さらに、植物２は、収穫期の段階では揮発性物質ｂ、ｃ、ｄを発しているので、これらを検出したセンサ４は、揮発性物質ｂ、ｃ、ｄに基づいて、揮発性物質ｂ、ｃ、ｄに関する分子情報をコード化する。コード化にあたっては、図２に示すように、センサ４は揮発性物質ｂ、ｃ、ｄを検出しているので、コードＡはコード化ＮＧ（×）、コードＢはコード化ＯＫ（○）、コードＣはコード化ＯＫ（○）、コードＤはコード化ＯＫ（○）と処理する。
【００５０】
センサ４は、コード化ＯＫ（○）となっている揮発性物質ｂ、ｃ、ｄのコードＢ、Ｃ、Ｄを計測制御装置５に送信する。このとき、センサ４は、コードＢ、Ｃ、Ｄの場合は植物２の生育状況が収穫期の段階であるという情報をコード化した分子情報に含ませることもできる。
【００５１】
計測制御装置５は、例えば、図３に示す識別マップ（クラスタマップ）中のクラスタｃＢ、ｃＣ、ｃＤに揮発性物質ｂ、ｃ、ｄの分子情報（すなわち、分子サイズと極性）に基づいてマッピングする。このようにすると、センサ４で検出した揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率などを把握することができる。また、識別マップにマッピングされた結果をみれば、その植物２が好ましい状態であるのか、好ましくない状態であるのか診断することができる。このとき、収穫期の段階であるという情報もあれば、発育段階を加味して、植物２の状態をより正確に診断することができる。
【００５２】
本実施形態に係る植物の診断装置１は、前記したように、診断手段を有している。診断手段は、例えば、センサ４によって検出された揮発性物質の濃度と、識別マップに基づいて識別された揮発性物質の種類と、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率と、区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報を用いて区域３内における植物２の状態を診断する。このようにすると、特定の位置のセンサ４で検出した植物２の状態をさらに正確に診断することができる。
【００５３】
また、本実施形態に係る植物の診断装置１における検出手段は、区域３が写された画像内に、検出された揮発性物質の分布を表示する可視化手段を有していてもよい。区域３が写された画像は、例えば、別途撮影しておいた写真、動画、施設の平面図（見取り図）などであればよい。また、揮発性物質の分布は、区域３内における揮発性物質の位置情報に基づいて、前記した揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率などから任意の色彩及び濃淡をもって揮発性物質分布マップを作成し、前記した区域３が写された画像に重ねて表示するとよい。このようにすると、ユーザーが揮発性物質の分布を直感的に、かつ容易に把握することができるようになる。
【００５４】
以上に説明した本実施形態に係る植物の診断装置１によれば、植物から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングするので、植物の状態を診断することができる。そのため、本実施形態に係る植物の診断装置１は、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことが可能となる。従って、本実施形態に係る植物の診断装置１は、代謝をリアルタイムに捉えて統合し、マクロな視点にたって植物を栽培管理することができる。
【００５５】
［病害虫の判別装置］
次に、本発明に係る病害虫の判別装置の第１実施形態について説明する。
なお、本実施形態に係る病害虫の判別装置の説明にあたって、前述した植物の診断装置１と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
本実施形態に係る病害虫の判別装置は、被検対象である１つ以上の植物２を生育している区域３において、植物２の成長を阻害する病害虫に侵された植物２から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、区域３内の病害虫を判別するというものである。なお、病害虫としては、微生物及び昆虫のうちの少なくとも１つが挙げられる。モニタリングは、植物の診断装置１と同様、モニタリング手段で行い、診断は、診断手段で行うことができる。つまり、判別装置もモニタリング手段と、診断手段と、を有している。
【００５７】
つまり、前述した植物の診断装置１と、本実施形態に係る病害虫の判別装置とは、前述した植物の診断装置１が、植物２から発せられた揮発性物質をモニタリングし、植物２の状態を診断しているのに対し、本実施形態に係る病害虫の判別装置が、病害虫に侵された植物２から発せられた揮発性物質をモニタリングし、病害虫の判別をしていることのみが相違し、他の要素は全く同一である。従って、以下の説明では相違する構成について説明する。
【００５８】
前記したように、本実施形態に係る病害虫の判別装置は、植物２についた病害虫に侵された植物２から発せられる揮発性物質をモニタリングする。ここで、病害虫に侵されたとは、例えば、植物２が昆虫に食害されたり、病原菌に感染したりしたことをいう。植物２は、これらの場合に、昆虫を忌避させたり、病原菌を殺菌したりして防御する物質を生合成する。このように生合成された物質はファイトアレキシンなどと呼ばれており、揮発性物質が含まれている場合もある。従って、本実施形態に係る病害虫の判別装置では、ファイトアレキシンとして生合成され、かつ揮発性物質であるものを検出し、病害虫の判別を行う。病害虫の判別装置で検出する揮発性物質としては、例えば、フラボノイド、テルペノイド（特に、セスキテルペン）、脂肪酸（フラン）誘導体などがある。マメ科エンドウに含まれるフラボノイドの一種としてプテロカルパン誘導体のピサチン（pisatin）、ファセオリン（phaseolin）、キク科ベニバナのサフィノール（safynol）、ナス科トマトのリシチン（rishitin）、ジャガイモのフィツベリン（phytuberin）、ヒルガオ科サツマイモのイポメアマロン（ipomeamarone）がある。また、例えば、イネには、モミラクトン２種、オリザレキシン７種、ファイトカサン５種にサクラネチンを加えた１５化合物が知られている。さらに、植物が傷つけられた際に放出され、殺菌力を持つ揮発性物質としてフィトンチッド（phytoncide）がある。フィトンチッドとしては、例えば、カンファー、アリルイソチオシアネート、カテキン、グラニルアセテート、チモール、バニリン、ジテルペノイド、ロスマリン酸、ベルベノン、シネオール、ヒノキチオール、α−ピネン、リモネン、カジノール、ピシフェリン酸、アサロンなどがある。
【００５９】
本実施形態に係る病害虫の判別装置は、病害虫に侵された植物２から発せられる揮発性物質をモニタリングする。そのため、本発明に係る病害虫の判別装置によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができるとともに、病害虫に対する植物の反応を生態学的観点から多面的に捉えることができる。また、本発明に係る病害虫の判別装置によれば、効率良く病害虫を判別（特定）することができる。従って、本発明に係る病害虫の判別装置によれば、病害虫に対して迅速に対応することができるようになる。すなわち、本実施形態に係る病害虫の判別装置は、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができるとともに、病害虫に対する植物の反応を生態学的観点から多面的に捉えることができ、且つ植物の成長を阻害する病害虫を判別することができる病害虫の判別装置を提供するという課題があるとき、これを解決することができる。
【００６０】
［植物の診断方法の第１実施形態］
次に、本発明に係る植物の診断方法の第１実施形態について説明する。
なお、本発明の第１実施形態に係る植物の診断方法の説明にあたって、前述した第１実施形態に係る植物の診断装置１と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
本発明の第１実施形態に係る植物の診断方法は、まず、被検対象である１つ以上の植物を生育している区域３において、植物２から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記した区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングする。次いで、モニタリングした情報に基づいて、前記した区域３内の植物の状態を診断するというものである。
【００６２】
ここで、前記したモニタリングは、検出工程と、コード化工程と、識別マップ作成工程と、を含み、これらの工程をこの手順で行うのが好ましい。
検出工程は、区域３に設けられたセンサ４によって、区域３内における１つ以上の揮発性物質を検出する工程である。
コード化工程は、検出工程で検出された揮発性物質に基づいて、揮発性物質に関する分子情報をコード化する工程である。
識別マップ作成工程は、コード化工程でコード化された分子情報に基づいて、センサ４で検出された揮発性物質の種類を識別するための識別マップを作成する工程である。
【００６３】
前記した各工程をこの手順で行うと、検出した揮発性物質に基づいて識別マップ（クラスタマップ、図３参照）を作成することができる。つまり、これらの工程をこの手順で行うと、揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報を把握することができる。なお、揮発性物質の位置情報は、前記したように、揮発性物質を検出したセンサ４の位置情報を用いることにより把握することができる。
【００６４】
本実施形態に係る植物の診断方法における診断は、センサ４によって検出された揮発性物質の濃度と、識別マップに基づいて識別された揮発性物質の種類と、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率と、区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つを用いて区域３内における植物の状態を診断する診断工程を含んでいてもよい。この診断工程を含んでいると、特定の位置のセンサ４で検出した植物２の状態をさらに正確に診断することができる。
【００６５】
さらに、本実施形態に係る植物の診断方法における検出工程は、区域３が写された画像内に、検出された揮発性物質の分布を表示する可視化工程を含んでいてもよい。この可視化工程を含んでいると、ユーザーが揮発性物質の分布を直感的に、かつ容易に把握することができるようになる。
【００６６】
以上に説明した本実施形態に係る植物の診断方法によれば、植物から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングするので、植物の状態を診断することができる。そのため、本実施形態に係る植物の診断方法によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことが可能となる。従って、本実施形態に係る植物の診断方法は、代謝をリアルタイムに捉えて統合し、マクロな視点にたって植物を栽培管理することができる。
【００６７】
［病害虫の判別方法］
次に、本発明に係る病害虫の判別方法の第１実施形態について説明する。
なお、本実施形態に係る病害虫の判別方法の説明にあたって、前述した植物の診断装置１、植物の診断方法、病害虫の判別装置と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
本実施形態に係る病害虫の判別方法は、被検対象である１つ以上の植物２を生育している区域３において、植物２の成長を阻害する病害虫に侵された植物２から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、区域３内の病害虫を判別するというものである。
【００６９】
つまり、前述した植物の診断方法と、本実施形態に係る病害虫の判別方法とは、前述した植物の診断方法が、植物から発せられた揮発性物質をモニタリングし、植物の状態を診断しているのに対し、本実施形態に係る病害虫の判別方法が、病害虫に侵された植物２から発せられた揮発性物質をモニタリングし、病害虫の判別をしていることのみが相違し、他の要素は全く同一である。従って、以下の説明では相違する構成について説明する。
【００７０】
前記したように、本実施形態に係る病害虫の判別方法は、病害虫に侵された植物２から発せられる揮発性物質をモニタリングする。そのため、本実施形態に係る病害虫の判別方法によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができるとともに、病害虫に対する植物の反応を生態学的観点から多面的に捉えることができる。また、本実施形態に係る病害虫の判別方法によれば、効率良く病害虫を判別（特定）することができる。従って、本実施形態に係る病害虫の判別方法によれば、病害虫に対して迅速に対応することができるようになる。すなわち、本実施形態に係る病害虫の判別方法は、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができるとともに、病害虫に対する植物の反応を生態学的観点から多面的に捉えることができ、且つ植物の成長を阻害する病害虫を判別することができる病害虫の判別方法を提供するという課題があるとき、これを解決することができる。
【００７１】
［植物の診断装置の第２実施形態］
次に、本発明に係る植物の診断装置の第２実施形態について説明する。
なお、本発明の第２実施形態に係る植物の診断装置の説明にあたって、前述した第１実施形態に係る植物の診断装置１と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
第２実施形態に係る植物の診断装置は、被検対象である１つ以上の植物２を生育している区域３において、植物２から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングするモニタリング手段と、このモニタリング手段でモニタリングされた情報に基づいて区域３内における植物体内の水分状態を診断する診断手段と、を有している。なお、第２実施形態におけるモニタリング手段及び診断手段は、第１実施形態に係る診断装置１と同様のものを用いることができる。
【００７３】
つまり、この第２実施形態に係る植物の診断装置は、植物２から発せられた揮発性物質をモニタリングし、区域３内における植物体内の水分状態を診断している点で、植物２の状態として、植物２の生長に伴う経時的変化が少ない段階（初期）、ある程度進んだ段階（中期）、さらに進んだ段階（収穫期）を具体例として挙げている第１実施形態に係る植物の診断装置１と相違している。従って、以下の説明では相違する構成について説明する。
【００７４】
第２実施形態に係る植物の診断装置においては、第１実施形態で例示した揮発性物質や判別装置で例示した揮発性物質のうちのいずれ物質も検出手段によって検出することができるが、植物体内の水分状態を診断するため、例えば、モノテルペン合成系物質を検出するようにするのが好ましい。モノテルペン合成系物質としては、例えば、ペリル化合物が好適であり、特に、ペリルアルデヒド、ペリルアルコール、ペリラケトン、ペリラ酸、ペリラルチン等が好適である。植物体におけるモノテルペン類などの揮発性物質の茎葉から大気への放出量は、日中に（光照射下で）変動する場合がある。そして、その放出量と変動パターンは、良好な環境条件とそうでない環境条件とで異なる場合がある。実施例の項目で具体的に説明するように、例えば、植物への水分供給条件が異なると、モニタリングで得られる揮発性物質の放出量と変動パターンが相違する。従って、モノテルペン類などの揮発性物質の放出量と変動パターンを把握しておくことによって植物体内の水分状態を評価することが可能である。例えば、シソではペリル化合物を大量に生成するため、モニタリング手段で検出・定量することが比較的容易である。従って、シソにおいては、前記したペリル化合物の放出量と変動パターンを評価の指標とすることが好ましい。
【００７５】
このように、第２実施形態に係る植物の診断装置によれば、植物から発せられるペリル化合物などの揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリング手段によってモニタリングする。このとき、モニタリング手段は、モニタリングによって得られた前記情報（本実施形態の場合、具体的には、揮発性物質の放出量と変動パターン）を、例えば、ＨＤＤなどの記憶媒体に記憶しておく。そして、診断手段は、予めＨＤＤなどに記憶させておいた良好な環境条件における情報（揮発性物質の放出量と変動パターン）と、前記モニタリングした情報（揮発性物質の放出量と変動パターン）とを対比させることにより、植物体内の水分状態が良好であるか否かを診断することができる。そのため、第２実施形態に係る植物の診断装置は、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態（植物体内の水分状態）を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことが可能となる。従って、第２実施形態に係る植物の診断装置１は、代謝をリアルタイムに捉えて統合し、マクロな視点にたって植物を栽培管理することができる。
【００７６】
［植物の診断方法の第２実施形態］
次に、本発明に係る植物の診断方法の第２実施形態について説明する。
なお、本発明の第２実施形態に係る植物の診断方法の説明にあたって、前述した第１実施形態に係る植物の診断装置１及び診断方法、第２実施形態に係る植物の診断装置と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
本発明の第２実施形態に係る植物の診断方法は、まず、被検対象である１つ以上の植物を生育している区域３において、植物２から発せられる揮発性物質（例えば、前記したように、モノテルペン合成系物質）の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び前記した区域３内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングする。次いで、モニタリングした情報に基づいて、前記した区域３内における植物体内の水分状態を診断するというものである。
【００７８】
なお、第２実施形態に係る植物の診断方法におけるモニタリングは、第１実施形態に係る植物の診断方法と同様、検出工程と、コード化工程と、識別マップ作成工程と、を含み、これらの工程をこの手順で行うことによって行うことができる。また、診断工程も第１実施形態に係る植物の診断方法と同様にして行うことができる。
【００７９】
ここで、第２実施形態に係る植物の診断方法も前記と同様、植物体におけるモノテルペン類などの揮発性物質の放出量と変動パターンを把握することによって植物体内の水分状態が良好であるか否かを評価することが可能である。なお、本実施態様についての詳細は既に説明しているので、ここでの説明は省略する。
【００８０】
以上に説明した第２実施形態に係る植物の診断方法によれば、植物から発せられる揮発性物質の濃度、揮発性物質の種類、揮発性物質として含有されている化合物の混合比率及び区域内における揮発性物質の位置情報のうちの少なくとも１つの情報をモニタリングし、揮発性物質の放出量と変動パターンを把握することによって、植物の状態（植物体内の水分状態）を診断することができる。そのため、第２実施形態に係る植物の診断方法によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態（植物体内の水分状態）を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことが可能となる。従って、本実施形態に係る植物の診断方法は、代謝をリアルタイムに捉えて統合し、マクロな視点にたって植物を栽培管理することができる。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明に係る植物の診断方法及び診断装置、並びに、病害虫の判別方法及び判別装置について実施例により具体的に説明する。
【００８２】
〔１〕植物に対する乾燥ストレスとＶＯＣモニタリング
シソ（Perilla frutescens）は、揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds：ＶＯＣ）としてペリルアルデヒド、ペリルアルコール、酢酸ペリリルなどのペリル化合物を放出することが知られている。そこで、これらのペリル化合物をＶＯＣモニタリングの対象として用いることができるのではないかと考え、実施例における被検対象としてシソを選択した。
【００８３】
シソは以下の育成条件で育成した。まず、５５穴のプラグトレイ（育苗トレイ）に培地を充填して播種し、気温２３℃、湿度７０〜８０％、ＣＯ2濃度３８０〜５００ｐｐｍ、光子量２５０μｍｏｌ／ｍ2／ｓ、白色蛍光灯光源により日長１６時間という条件で肥培管理を行って４ヶ月間生育させた。そして、整枝、剪定（切り戻し）により草丈を２５ｃｍ以下に保った。
【００８４】
ペリルアルデヒドの測定の際には、まず、灌水を行って、１、２日目の培地を湿潤状態に維持し、それ以降は水を与えなかった。これにより、３日目には培地が過渡的に水分を失い、４日目には培地が乾燥した状態となった。ペリルアルデヒドの測定は合計５日間行った。
灌水を行ってから１〜２日目のシソの葉と、培地が乾燥した３〜４日目のシソの葉を後述する遺伝子実験用に採取した。なお、採取したシソの葉は、採取後速やかに液体窒素を用いて凍結し、−８０℃でストックすることで、解析のためのＲＮＡ抽出操作以前に、リボヌクレアーゼ（ＲＮａｓｅ）によるＲＮＡの分解が最小限にとどめられるようにした。
また、灌水を行ってから１〜２日目の培地とシソの葉の水ポテンシャル（Ｗｅｔ）と、培地が乾燥した３〜４日目の培地とシソの葉の水ポテンシャル（Ｄｒｙ）とを測定した。なお、水ポテンシャルは、水ポテンシャル測定装置（Ｄｅｃａｇｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．製ＷＰ４）を用い、培土及び植物葉を採取して直ちに当該装置に投入し、室温条件下で水分平衡させた後に水ポテンシャルの値を得た（ｎ＝３）。Ｗｅｔ及びＤｒｙそれぞれシソ３個体の平均値（ＭＰａ）と標準誤差を求めた。表１にその結果を示す。
【００８５】
【表１】
0006557100.tif 000002
【００８６】
また、灌水を行った直後から５日が経過するまでガスセンサを用いてＶＯＣのモニタリングを行った。ＶＯＣのモニタリングにあたり、ガスセンサとガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）は以下のものを用いた。
ガスセンサは、フィガロ技研株式会社製ＴＧＳ２６００を用い、データロガーは、グラフテック株式会社製ＧＬ８２０を用い、また、ＣＯ2及び温湿度データロガーは、Ｅｘｔｅｃｈ社製ＳＤ８００を用いた。
固相マイクロ抽出(Solid Phase Micro Extraction；ＳＰＭＥ)ファイバは、シグマアルドリッチジャパン合同会社製ＤＶＢ／ＣＡＲ／ＰＤＭＳを用い、ＧＣ−ＭＳは、株式会社島津製作所製ＱＰ２０１０を用い、カラムは、アジレント・テクノロジー株式会社製ＤＢ−ＷＡＸを用いた。
【００８７】
なお、前記したガスセンサは、ペリルアルデヒド、ペリルアルコール、酢酸ペリリルと選択的に結合（吸着）する分子フィルタを組み込んだものと、そのような分子フィルタを組み込まないものを用意した。当該分子フィルタは以下の組成で各試薬を混合し、次のようにして作製した。
【００８８】
<<分子フィルタの組成>>
溶媒：アセトニトリル（５ｍＬ）
モノマー：メタクリル酸（１．５ｍＭ）
テンプレート：ペリルアルデヒド、ペリルアルコール又は酢酸ペリリル（１．５ｍＭ）
架橋剤：トリメチロールプロパントリメタクリラート（１２ｍＬ）
重合開始剤：アゾビスイソブチロニトリル（２５ｍｇ）
【００８９】
前記試薬を試薬瓶に入れて２０分間室温にて攪拌した後、９０℃で８時間加熱することで重合させ、固化させることにより分子鋳型ポリマーを得た。なお、テンプレートとなる分子は前記したように３種類用意し、テンプレート毎に３種類の分子鋳型ポリマーを得た。
得られた分子鋳型ポリマーをすり鉢ですり潰した後、目開き１００μｍの篩で分級することによって、粒径１００μｍ以下の粉末を得た。得られた粉末をエタノールで洗浄した後、６０℃で真空乾燥し、テンプレートを除去した。以下、このようにして得られた粉末をＭＩＰ（Molecular Imprinted Polymer）パウダーという。
【００９０】
そして、３種類のＭＩＰパウダーに対するペリルアルデヒド、ペリルアルコール及び酢酸ペリリルの吸着特性を次のようにして調べた。つまり、ＭＩＰパウダーの種類毎に、ＭＩＰパウダーなしのものとの変化率（除去率）を下記式によりそれぞれ求めた。
変化率＝（Ｖout−Ｖ0）／Ｖ0
なお、ＶoutはＭＩＰパウダーあり又はＭＩＰパウダーなしの状態におけるガスセンサの応答値であり、Ｖ0は初期値である。
【００９１】
また、ＭＩＰパウダーなしの状態の応答値から、ＭＩＰパウダーありの状態の応答値を差し引くと、その差分が、ＭＩＰパウダーによって除去されたペリルアルデヒド、ペリルアルコール及び酢酸ペリリルの除去量となる。なお、前記した除去率は、ＭＩＰパウダーに対するペリルアルデヒド、ペリルアルコール及び酢酸ペリリルの吸着率（吸着特性）と換言することができる。
今回行った確認では、ペリルアルデヒドを鋳型とするＭＩＰパウダーは、ペリルアルデヒドの除去率（吸着率）が９６．２６％となり、ペリルアルコールを鋳型とするＭＩＰパウダーは、ペリルアルコールの除去率（吸着率）が９０．５３％となり、酢酸ペリリルを鋳型とするＭＩＰパウダーは、酢酸ペリリルの除去率（吸着率）が８９．６７％となった。なお、各ＭＩＰパウダーに異なるテンプレートの分子を吸着させても大きな影響が見られなかったことから、各ＭＩＰパウダーによる対象物質の除去（吸着）は特異的乃至選択的であることが確認された。
【００９２】
この結果から、前記したようにして作製したＭＩＰパウダーを用いると、シソに対して何らかのストレス（具体的には、乾燥ストレス）を与え、それによってシソから発せられる特定のＶＯＣ（具体的には、ペリルアルデヒド、ペリルアルコール及び酢酸ペリリル）を特異的乃至選択的にモニタリングすることが可能であることが確認された。
【００９３】
〔２〕ＶＯＣモニタリングの条件
前記した３種類のＭＩＰパウダーを混合してガス洗浄瓶に入れ、シソから近い順に、ＶＯＣサンプリング用のドライチューブ（ジーエルサイエンス株式会社製パーマピュアドライヤー；型式ＭＤ−１１０−４８Ｐ）、ガス洗浄瓶（３種類を混合したＭＩＰパウダー入り）、ガスセンサ、吸引ポンプ（アズワン株式会社製ＭＶ−６００５ＶＰ）、ＧＣ−ＭＳと接続し、経路１に係るＶＯＣ測定系を構成した。
同様の構成で、シソから近い順に、ドライチューブ、ガス洗浄瓶（３種類を混合したＭＩＰパウダーなし）、ガスセンサ、吸引ポンプ（アズワン株式会社製ＭＶ−６００５ＶＰ）、ＧＣ−ＭＳと接続し、経路２に係るＶＯＣ測定系を構成した。
なお、ガスセンサにはデータロガーを接続した。ドライチューブは乾燥空気で常時パージさせ、ＭＩＰパウダーは２４時間で交換した。
【００９４】
そして、前記した育成条件でシソを育成する間、経路１、２に係るＶＯＣ測定系をそれぞれ用いてＶＯＣであるペリル化合物（具体的には、ペリルアルデヒド、ペリルアルコール及び酢酸ペリリル）のモニタリングを行った。経路１、２毎にガスセンサの応答値の平均を求め、当該平均値の差分を求め、この差分をペリル化合物応答値とした。同じ育成条件及び測定条件で時期を違えて同じシソに対してＶＯＣを３回測定した。なお、１回目は２月２日〜２月６日に行い、２回目は２月２３日〜２月２７日に行い、３回目は３月９日〜３月１３日に行った。
その結果を図４に示す。なお、図４は、ペリル化合物応答値の日変動を示すグラフである。図４中、横軸は経過日数（日）であり、縦軸はペリル化合物応答値（平均値）（単位は任意単位（ａ．ｕ．））である。
ペリル化合物応答値の日変動との対比のため、図５に総ＶＯＣ相当値の日変動を示す。図５中、横軸は経過日数（日）であり、縦軸はペリル化合物応答値（平均値）（単位は任意単位（ａ．ｕ．））である。なお、総ＶＯＣ相当値は、水素、アルコール類、ペリル化合物を含むＶＯＣ、アンモニア、硫化水素、有機溶媒、トリメチルアミン、メチルメルカプタンに対するガスセンサ応答値を単純に加算したものである。
【００９５】
図４に示すように、灌水を行ってから１〜２日目（通常の水やり）は、１回目、２回目、３回目ともペリル化合物の濃度が低くなる傾向が強かった。しかしながら、培地が乾燥する３〜５日目（水ストレス条件下）においては、１回目、２回目、３回目ともペリル化合物の濃度が高くなる傾向が強かった。
これに対し、図５に示すように、総ＶＯＣ相当値は１回目、２回目、３回目とも日が経つに連れて減少する傾向にあり、つまり、通常の水やりであるか、水ストレス条件下であるかに関わらず総ＶＯＣ相当値が減少する傾向にあり、ペリル化合物のように大きく変動することはなかった。また、ペリル化合物応答値と総ＶＯＣ相当値との間に相関を見出すことはできなかった。
【００９６】
このことから、（１）ペリル化合物などのＶＯＣをセンサ等を用いてモニタリングすることによって、シソなどの植物の状態（例えば、植物の体内の水分状態）を診断することが可能であることが確認できた。（２）また、培地の水分が十分であるとペリル化合物の濃度が低くなり、培地の水分が十分でなく乾燥した状態になるとペリル化合物の濃度が高くなるなどの“挙動の変化”を把握しておけば、そのような挙動の変化が検出された場合には、即座に培地に給水するなどの対処が可能であることも分かった。（３）さらに、図４に示すように、１回目、２回目、３回目と回を重ねるごとにペリル化合物応答値の経過日数における変動パターンが変化することが確認された。これは、乾燥する（水が欠乏する）という水ストレスを繰り返し与えることで水ストレス耐性ができた可能性を示すものである。なお、水ストレスを繰り返したシソは萎れ難いことが目視観察で確認されている。（４）また、このような変動パターンの変化は、植物のシソの初期、中期、収穫期を把握することも可能であることを示すものである。
【００９７】
〔３〕遺伝子発現の解析
以上の検討から、水ストレスなどの環境の変化によって植物体内における蓄積物質や植物体から揮発する揮発物質の物理的変化が生じ、代謝産物の揮発量の変化に繋がっていると推察される。これに対し、前記したように、そのような代謝産物の揮発量の変化はＶＯＣモニタリングによって把握することができる。
前記した代謝産物の揮発量の変化は、生体中の揮発性物質の合成量の変化を反映している可能性が高く、その変化は環境の変化に応じて遺伝子の発現量が変化することに起因することが最も可能性の高い要因であると考えられる。言い換えると、遺伝子の発現量の変化は、代謝産物の合成や蓄積量が変化することに繋がり、それが代謝産物の揮発量にも反映されると考えられる。
すなわち、ＶＯＣモニタリングの結果は、植物体からの代謝産物の揮発量の変化を捉えたものであるから、ＶＯＣモニタリングの結果から、植物体内における代謝産物の合成や蓄積量の変化や遺伝子発現の変化を推定することができれば、遺伝子発現の変化によってもたらされる背丈、色、味などの表現形質の変化も推定可能になると考察される。
【００９８】
上記のような考察に基づき、前記〔１〕で遺伝子実験用に採取したシソの葉を用い、遺伝子発現の解析を行った。つまり、〔１〕及び〔２〕においてモニタリングが行われたシソの葉において、ペリルアルデヒド生合成末端経路に関連する遺伝子の発現量がどのように変化しているのかを遺伝子工学的手法により解析した。遺伝子工学的手法に係るＲＮＡの抽出、ｃＤＮＡの合成、及び定量ＰＣＲは各種市販キット（Ｑｉａｇｅｎ社製、タカラバイオ社製）を用いた。
【００９９】
解析対象遺伝子は、リモネン合成酵素（本明細書において遺伝子Ｈと呼称することもある）とリモネンヒドロキシラーゼ（本明細書において遺伝子Ｒと呼称することもある）とし、これらの酵素の遺伝子の発現量を定量ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction）にて測定した。なお、リモネン合成酵素は、シソのメバロン酸合成経路からの代謝産物であるゲラニルピロリン酸に作用してリモネン（(-)-limonene）を生成する酵素であり、リモネンヒドロキシラーゼは、このリモネンに作用してペリルアルコールを生成する酵素である。なお、生成されたペリルアルコールは酸化され、ペリルアルデヒドとなる。
【０１００】
リモネン合成酵素の遺伝子は、Yuba, A., Yazaki, K., Tabata, M., Honda, G. and Croteau, R., "cDNA cloning, characterization, and functional expression of 4S-(-)-limonene synthase from perilla frutescens", Arch. Biochem. Biophys. 332, 280-287 (1996)にて報告され、ＧｅｎＢａｎｋにおいてアクセッション番号Ｄ４９３６８で登録されている。
また、リモネンヒドロキシラーゼの遺伝子は、Mau, C. J., Karp, F., Ito, M., Honda, G. and Croteau, R. B., "A candidate cDNA clone for (-)-limonene-7-hydroxylase from Perilla frutescens", Phytochemistry 71 (4), 373-379 (2010)にて報告され、ＧｅｎＢａｎｋにおいてアクセッション番号ＧＱ１２０４３８で登録されている。
そして、各種サンプル間での遺伝子発現量を比較する際の標準として、恒常発現遺伝子であるアクチン遺伝子を選択した。なお、アクチン遺伝子は、Gong, Z., Yamazaki, M., Sugiyama, M., Tanaka, Y. and Saito, K., "Cloning and molecular analysis of structural genes involved in anthocyanin biosynthesis and expressed in a forma-specific manner in Perilla frutescens", Plant Mol. Biol. 35 (6), 915-927 (1997)にて報告され、ＧｅｎＢａｎｋにおいてアクセッション番号ＡＢ００２８１９で登録されている。
【０１０１】
〔３−１〕ＲＮＡの抽出
サンプルからのＲＮＡの抽出は、ＲＮｅａｓｙ（登録商標）  Ｐｌａｎｔ  Ｍｉｎｉ  Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ社製）を用い、当該Ｋｉｔに添付されている取扱い説明書を参照して以下のステップ１〜１４で行った。
【０１０２】
（ステップ１）
前記〔１〕で−８０℃でストックしたシソの葉（１００ｍｇ以下）を液体窒素に浸した後、液体窒素中で乳鉢及び乳棒を用いて細かい粉末にした。
（ステップ２）
液体窒素で冷却した２ｍｌマイクロ遠心チューブ（ＲＮａｓｅフリー、別途準備）に、粉末状の組織と液体窒素を移した後、組織が解凍しないように注意しつつ、液体窒素を蒸発させた。
（ステップ３）
Ｂｕｆｆｅｒ  ＲＬＴ  ４５０μｌを最大１００ｍｇの粉末状の組織に添加し、激しくボルテックスした（激しく攪拌した）。
（ステップ４）
２ｍｌの回収チューブにセットしたＱＩＡｓｈｒｅｄｄｅｒスピンカラム（薄紫色）にライセートを添加し、最高スピードで２分間遠心した。
（ステップ５）
ＱＩＡｓｈｒｅｄｄｅｒからのろ液の上清を、回収チューブ中の細胞破片ペレットを乱さないよう注意しながら新しいマイクロ遠心チューブ（別途準備）に３５０μｌ移した。
（ステップ６）
清澄化したライセートに１７５μｌのエタノール（９６〜１００％）を添加し、直ちにピペッティングにより混和した。
（ステップ７）
形成した沈澱を含む５００μｌを、２ｍｌ回収チューブにセッティングしたＲＮｅａｓｙスピンカラム（ピンク）にアプライした。
（ステップ８）
ＲＮｅａｓｙスピンカラムを１０，０００ｒｐｍ以上で１５秒間遠心操作した後、ろ液を捨てた。
（ステップ９）
７００μｌのＢｕｆｆｅｒ  ＲＷ１をＲＮｅａｓｙスピンカラムに添加した後、１０，０００ｒｐｍ以上で１５秒間遠心して洗浄し、ろ液を捨てた。
（ステップ１０）
５００μｌのＢｕｆｆｅｒ  ＲＰＥをＲＮｅａｓｙスピンカラムに添加した後、１０，０００ｒｐｍ以上で１５秒間遠心して洗浄し、ろ液を捨てた。
（ステップ１１）
５００μｌのＢｕｆｆｅｒ  ＲＰＥをＲＮｅａｓｙスピンカラムに添加した後、１０，０００ｒｐｍ以上で２分間遠心して洗浄し、ろ液を捨てた。
（ステップ１２）
ＲＮｅａｓｙスピンカラムを新しい２ｍｌ回収チューブ（添付）に移し、最高スピードで１分間遠心操作を行った。
（ステップ１３）
ＲＮｅａｓｙスピンカラムを新しい１．５ｍｌ回収チューブ（添付）にセットし、ＲＮａｓｅフリー水５０μｌを直接スピンカラム・メンブレンに添加した。
（ステップ１４）
１０，０００ｒｐｍ以上で１分間遠心操作を行い、ＲＮＡを溶出した。
【０１０３】
〔３−２〕ｃＤＮＡの合成
ｃＤＮＡ合成は、ＱｕａｎｔｉＴｅｃｔ（登録商標）  Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ社製）を用い、当該Ｋｉｔに添付されている取扱い説明書を参照して、以下のステップ１〜８で行った。
【０１０４】
（ステップ１）
ＲＮＡテンプレート、ｇＤＮＡ  Ｗｉｐｅｏｕｔ  Ｂｕｆｆｅｒ、Ｑｕａｎｔｉｓｃｒｉｐｔ  Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ、Ｑｕａｎｔｉｓｃｒｉｐｔ  ＲＴ  Ｂｕｆｆｅｒ、ＲＴＰｒｉｍｅｒ  Ｍｉｘ、ＲＮａｓｅフリー水を氷上で解凍後、それぞれタッピングにて混和し、スピンダウンした。
（ステップ２）
下記表２に従って、氷上でゲノムＤＮＡ除去反応液を調製して混和した後、氷上で保冷した。
（ステップ３）
次いで、ステップ２で保冷しているゲノムＤＮＡ除去反応液を４２℃で２分間インキュベートした後、氷上に置いた。
（ステップ４）
下記表３に従って、氷上で「逆転写反応マスターミックス」を調製して混和した後、氷上で保冷した。
（ステップ５）
逆転写反応マスターミックスを含んだ各チューブに「ステップ３からのＲＮＡテンプレート１４μｌ）」を添加して混和した後、氷上で保冷した。
（ステップ６）
ステップ５で得られた溶液を４２℃で３０分間インキュベートした。
（ステップ７）
Ｑｕａｎｔｉｓｃｒｉｐｔ  Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅを不活性化するために９５℃、３分間インキュベートした。
（ステップ８）
このようにして得られた逆転写反応溶液を−２０℃で保存した。
【０１０５】
【表２】
0006557100.tif 000003
【０１０６】
【表３】
0006557100.tif 000004
【０１０７】
〔３−３〕定量ＰＣＲ
定量ＰＣＲに用いるプライマーは、ユーロフィンジェノミクス株式会社（オペロンバイオテクノロジー株式会社）ＨＰのプライマー設計サイト（［ＵＲＬ］http://www.operon.com/technical/pcr#primer#design#tool.aspx）で作成及び選抜を行った後、日本遺伝子研究所にプライマー合成を委託（ＨＰＬＣ精製グレード）した。以下に設計したプライマーの塩基配列を示す。
【０１０８】
（遺伝子Ｈ増幅用プライマー）
5’forward primer 1：ttccttttggaatgcggac（配列表の配列番号１）
3’reverse primer 2：tccccatcaccatcttcac（配列表の配列番号２）
（遺伝子Ｒ増幅用プライマー）
5’forward primer 3：ccctccattcccattaatccc（配列表の配列番号３）
3’reverse primer 4：tcccttcccagagaccaaac（配列表の配列番号４）
（恒常発現遺伝子増幅用プライマー）
5’forward primer 5：aggcaaacagagagaaaatgac（配列表の配列番号５）
3’reverse primer 6：caccagaatcgagcacaatac（配列表の配列番号６）
【０１０９】
定量ＰＣＲにおいて、ＰＣＲ試薬にはタカラバイオ株式会社製ＳＹＢＲ（登録商標）  Ｐｒｅｍｉｘ  Ｅｘ  Ｔａｑ（Ｔｌｉ  ＲＮａｓｅＨ  Ｐｌｕｓ）を用いた。また、ＰＣＲ毎の増幅量の定量検出は、ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製Ｌｉｇｈｔ  Ｃｙｃｌｅｒ３．０システムを用いた。定量ＰＣＲは、ＰＣＲ試薬及び当該システムに添付の各取扱い説明書を参照して、以下のステップ１〜３で行った。
【０１１０】
（ステップ１）
逆転写反応溶液を融解し、下記表４の組成で反応溶液を作製した。
（ステップ２）
各溶液をＬｉｇｈｔ  Ｃｙｃｌｅｒ  Ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ（２０μｌ）に封入した。
（ステップ３）
下記表５に示した条件（Ｓｔａｇｅ２のサイクル数は適宜で変更）で定量ＰＣＲを実施した。
【０１１１】
【表４】
0006557100.tif 000005
【０１１２】
【表５】
0006557100.tif 000006
【０１１３】
〔３−４〕結果及び考察
以上に述べた方法により、シソの葉の成長過程による遺伝子の発現差異、及び水分環境（乾燥／湿潤）による遺伝子の発現差異について検証試験を行った。その結果及び考察を以下に記す。
【０１１４】
（１）葉の成長過程による遺伝子の発現量の差異
アクチン遺伝子の発現検出量を基準量とし、各対象遺伝子のＰＣＲが一定の蛍光強度に達したサイクル数（Ｃｑ値）を用いて、葉の成長過程による遺伝子の発現量の差異を比較した。
その結果、遺伝子Ｒの発現量比（「成葉」／「展開途中の葉」）は０．３、遺伝子Ｈの発現量比（「成葉」／「展開途中の葉」）は０となった。
よって、成葉ではペリルアルデヒドの生合成末端経路が衰えていると考察された。
【０１１５】
（２）水分環境（乾燥／湿潤）による遺伝子の発現量の差異
アクチン遺伝子の発現検出量を基準量とし、遺伝子Ｈ、ＲのＰＣＲが一定の蛍光強度に達したサイクル数（Ｃｑ値）を用いて、水分環境（乾燥／湿潤）による遺伝子の発現量の差異を比較した。
その結果、遺伝子Ｈ、Ｒはいずれも、通常灌水（湿潤状態、通常の水やり）のものに比べると、水ストレス条件下（乾燥状態）で１回目、２回目、３回目と水ストレスの回数を重ねるごとに、蛍光強度が飽和するまでの増幅に要するサイクル数が多くなっていた。この結果は、水ストレスの回数を重ねるごとに遺伝子の発現量が低下していることを示している。また、遺伝子Ｈ、Ｒはいずれも、水ストレス１〜３回目のサンプル間の増幅に要するサイクル数の差異が大きかった。この結果は、発現量の低下度合いがばらついていることを示している。
【０１１６】
以上の結果、遺伝子Ｒの発現量比（「成葉（湿潤）」／「成葉（乾燥）」）は６４．９、遺伝子Ｈの発現量比（「成葉（湿潤）」／「成葉（乾燥）」）は２．９となった。
つまり、成葉（乾燥）における遺伝子Ｒの発現量は、成葉（湿潤）における遺伝子Ｒの発現量の僅か１／６４．９しかなく、成葉（乾燥）における遺伝子Ｈの発現量は、成葉（湿潤）における遺伝子Ｈの発現量の１／２．９しかないことが確認された。
よって、乾燥状態ではペリルアルデヒドの生合成末端経路が衰えていると考察された。
【０１１７】
（３）まとめ
以上に説明したように、本発明によれば、植物から発せられる揮発性物質の濃度などをモニタリングすることによって植物の状態（例えば、植物体内の水分状態）を診断することができることが確認された。また、本発明によれば、栽培区域の揮発性物質に基づいて栽培区域全体の状態を俯瞰的に評価することができ、揮発性物質に基づく生体情報により的確な診断と栽培管理を導き出すことができ、且つ植物を生産する際に非破壊・非接触によるオンサイト計測を行うことができることが確認された。
【符号の説明】
【０１１８】
１      植物の診断装置
２      植物
３      区域
４      センサ
５      計測制御装置
【図１】
0006557100.tif 000007
【図２】
0006557100.tif 000008
【図３】
0006557100.tif 000009
【図４】
0006557100.tif 000010
【図５】
0006557100.tif 000011
【配列表】
0006557100000001.app