環境を配慮した作物生育最適化のための定量的イメージング技術の開発

开发用于环境友好型作物生长优化的定量成像技术

• 批准号: 22248027
• 负责人: 中西 友子
• 金额: $ 20.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22248027/
• 关键词: リアルタイムイメージング; アイソトープ; イネ; 養分元素; マグネシウム28; カドミウム109; β線放出核種; γ線放出核種

植物の養分元素の動態をリアルタイムで計測するために養分元素の放射性同位体を用いたイメージング装置の開発を行った。平成22年度は装置の分解能ならびに感度向上、植物試料の調製法について検討を行った。使用するアイソトープから放出される放射線のエネルギーにより分解能ならびに感度が異なるため、まず、リン(P-32)について、β線を光に変換するシンチレータの種類、厚さを検討した。分解能を求めるため、放射性リンをインクと混合し格子状の標準試料をインクジェット印刷により調製することが可能となった。得られた画像を解析したところ、分解能が約50μmに向上したことが判った。シンチレータについてはテーパーフォスに蒸着させたものと、ガラス板に蒸着させたものを比較したが、テーパーフォスの方が感度・分解能共に高いことが示された。植物試料については、地上部に光を照射し、地下部は遮光させた状態で、根から吸収されたリン酸が地上部へ移行するイメージングが可能となった。イネについては、土壌に生育させた場合と水耕液に生育させた場合のリン酸吸収動態のリアルタイム画像の比較を行うことが初めて可能となった。暗いところから明るいところまでイメージングすることは蛍光イメージングでは不可能であること、また土壌や溶液の中の化学物質の動態をリアルタイムで可視化させたことは初めての成果であり、現在論文を準備中である。リン酸吸収動態の連続画像を解析した結果、水耕栽培の場合には土壌栽培と比較してイネの吸収量は10-30倍高くまた生育もはるかに良いことが判ったまた土壌栽培の場合には根近傍土壌中のリン酸のみが根に供給されていることが示された。

Development of a device for measuring the dynamics of element isotopes in plants Heisei 22 years ago, the decomposition energy of the device was increased, and the preparation method of plant samples was discussed. The decomposition energy and sensitivity of the radiation emitted by the Suyu Intelligent Software are different, and the types and thicknesses of the elements are also discussed, such as the change in the beta line and the change in the beta line. Decomposition energy, radioactivity, mixing, lattice standard sample, printing, modulation, etc. The resolution of the image is about 50μm. In addition to the above, it is also possible to increase the sensitivity of the system by increasing the sensitivity of the system. Plant samples are exposed to light above ground, shaded below ground, absorbed by roots, and migrated above ground. A comparison of acid absorption dynamics in soil fertility and hydroponic fertility In the middle of the night, the sun rises and the moon rises. Analysis of acid uptake dynamics in soil culture results in 10-30 times higher acid uptake in soil culture.

项目成果

放射線ならびにアイソトープを駆使した植物生理学の研究

利用辐射和同位素进行植物生理学研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Itokazu;T.;K. Kosugi;Y. Onda;K. Kuraji;N. Tanaka;M. Goto;T. Ohta;and T. Mizuyama;中西友子
• 通讯作者: 中西友子

ナタネにおける元素の動態解析

油菜籽中元素动态分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Yoshikawa;N.;Matsuda;T.;Takahashi;A.;Tagawa;M.;石橋弘規
• 通讯作者: 石橋弘規

リアルタイムRIイメージングシステムを用いたリン酸吸収時の根圏イメージング

使用实时 RI 成像系统在磷酸盐吸收过程中进行根际成像

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅野里美;山脇正人;中西友子
• 通讯作者: 中西友子

リン酸吸収部位の違いから見る植物体内でのリン酸輸送解析

基于磷酸盐吸收位点差异分析植物体内磷酸盐运输

• 发表时间: 2011
• 作者: Kim;M.;Matsuo;S.;Yang;Y. N.;Zhang;Z. Y;木下温子;菅野里美
• 通讯作者: 菅野里美

リアルタイムRIイメージングシステムを利用したリン酸輸送機構の解析

利用实时 RI 成像系统分析磷酸盐转运机制

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅野里美;山脇正人;田野井慶太朗;中西友子
• 通讯作者: 中西友子