Development of translocation control technique based on the live-imaging-analysis for strawberry production under climate change

本研究は，以下の3課題から構成される．「課題Ⅰ：RIイメージング技術を用いた転流制御条件の解明（R3～4年度）」，「課題Ⅱ：オンサイトフェノタイピング技術のプラットフォーム構築・解析手法の開発（R3～5年度）」，「課題Ⅲ：課題Ⅰ・Ⅱに基づく転流制御技術の開発とその効果の検証（R4～5年度）」R4年度の実績として，課題Ⅰでは，葉の積算光合成量や摘果の有無がイチゴ植物体内の光合成産物の転流に及ぼす影響について，生きた植物体内の栄養元素の動態を可視化し定量的に解析できるポジトロンイメージング技術（PETIS）とポジトロン放出核種11Cを用いて評価した．PETISの撮像視野内にイチゴ果実をセットし，果房直下葉に11CO2を投与して，葉から果実への11C標識光合成産物の転流動態を撮像した．得られた画像より，イチゴの同化葉の積算光合成量が増加すると，果実への11C標識光合成産物の転流速度および転流量が増加することが確認された．また，摘果によって相対的に他果実のシンク強度が高くなり、光合成産物の転流が摘果前と比較して促進されることが示唆された．課題Ⅱでは，オンサイトにおけるイチゴの生育特徴量（草高，葉面積等）の自動計測のために，低コスト汎用デバイス（ラズパイ，3Dカメラ等）を用いたオンサイトフェノタイピング装置のプロトタイプを制作してハウス内に導入し，装置の通路走行やマーカー認識による装置動作制御等の試運転と画像データ自動取得解析のためのプログラム作成を行った．課題Ⅲでは，課題Ⅰの結果に基づいて葉の積算光合成量の増加による果実への転流促進を目的として葉近傍のみへの局所CO2施用を行い平均果重や収量性に及ぼす影響を検証した結果，局所CO2施用によって無施用条件下と比べて果実の平均果重が重くなるとともに果実収量が増加した．

本研究は，以下の3課題から構成される．「課題Ⅰ：RIイメージング技術を用いた転流制御条件の解明（R3～4年度）」，「課題Ⅱ：オンサイトフェノタイピング技術のプラットフォーム構築・解析手法の開発（R3～5年度）」，「課題Ⅲ：課題Ⅰ・Ⅱに基づく転流制御技術の開発とその効果の検証（R4～5年度）」R4年度の実績として，課題Ⅰでは，葉の積算光合成量や摘果の有無がイチゴ植物体内の光合成産物の転流に及ぼす影響について，生きた植物体内の栄養元素の動態を可視化し定量的に解析できるポジトロンイメージング技術（PETIS）とポジトロン放出核種11Cを用いて評価した．PETISの撮像視野内にイチゴ果実をセットし，果房直下葉に11CO2を投与して，葉から果実への11C標識光合成産物の転流動態を撮像した．得られた画像より，イチゴの同化葉の積算光合成量が増加すると，果実への11C標識光合成産物の転流速度および転流量が増加することが確認された．また，摘果によって相対的に他果実のシンク強度が高くなり、光合成産物の転流が摘果前と比較して促進されることが示唆された．課題Ⅱでは，オンサイトにおけるイチゴの生育特徴量（草高，葉面積等）の自動計測のために，低コスト汎用デバイス（ラズパイ，3Dカメラ等）を用いたオンサイトフェノタイピング装置のプロトタイプを制作してハウス内に導入し，装置の通路走行やマーカー認識による装置動作制御等の試運転と画像データ自動取得解析のためのプログラム作成を行った．課題Ⅲでは，課題Ⅰの結果に基づいて葉の積算光合成量の増加による果実への転流促進を目的として葉近傍のみへの局所CO2施用を行い平均果重や収量性に及ぼす影響を検証した結果，局所CO2施用によって無施用条件下と比べて果実の平均果重が重くなるとともに果実収量が増加した．