RIイメージングによる栽培診断の体系化：「核農学」の確立を目指して

利用 RI 成像将种植诊断系统化：旨在建立“核农业”

• 批准号: 15H04578
• 负责人: 藤巻 秀
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology (2016-2018)Japan Atomic Energy Agency (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15H04578/
• 关键词: 植物; 放射線; イメージング; 量子ビーム; 環境

農業・食品産業技術総合研究機構との共同研究としてイチゴを対象とした研究を進めた。C-11標識二酸化炭素を葉に投与するポジトロンイメージング実験により転流能力の評価を行い、葉位によって炭素栄養の転流先が全く異なることを明らかにした。さらに、３次元撮像が可能なOpenPETを用いて、果実内の転流・蓄積過程をイメージングする実験に取り組み、果実表面の種子がシンクとして大きな働きを持つことを示唆する結果が得られた。ソルガムを対象にした研究により、塩素イオンの存在がカドミウムの吸収・移行に及ぼす影響を報告書にまとめ発表した。ポジトロンイメージング実験の結果、塩素イオンはカドミウム吸収の初期に機能して、カドミウム吸収を活性化していることが明らかになった。また、吸収後の植物体の地上部へのカドミウムの移行と蓄積も塩素処理によって活性化していた。これらの実験結果は根圏に存在する塩素イオンが生理的にも機能して、植物のカドミウム動態に影響を及ぼしていることを示唆している。根に部位特異的に施用したグルタチオンが植物体地上部へのカドミウムの移行と蓄積を抑制する現象の分子メカニズムを解明するため、アブラナを対象として、根からの物質分泌にグルタチオンが及ぼす影響をポジトロンイメージング技術により評価する実験系の構築に着手した。独自に設計した根箱内で土耕栽培したダイズにC-11標識二酸化炭素を投与し、ポジトロンイメージングにより光合成産物の根系への転流と根圏への分泌を可視化・評価する実験プロトコルを開発した。この技術により、「ある特定の条件下で、植物体が根系のどの部位からより多くの有機物を土壌中に分泌するか」という新しい指標による「根の活性」の解析が可能になり、植物の栄養吸収戦略の解明への貢献が期待できる。本研究成果は論文としてとりまとめ、国際論文誌への投稿・審査を経て、現在再投稿準備中である。

Agricultural and Food Industry Technology Research Institute Joint Research C-11 identifies carbon dioxide as a source of carbon dioxide and carbon dioxide as a source of carbon dioxide. In addition, three-dimensional imaging can be used in OpenPET, so that the flow and accumulation process in the system can be used in combination with the seed in the surface. A report on the effects of absorption, migration and migration on the development of new technologies and technologies As a result of the initial phase of the absorption process, the absorption process is activated. The plant's aboveground structure after absorption is activated by migration and accumulation of hormones. The results of this study are as follows: 1. physiological function, plant dynamics, and physiological function. The molecular mechanism of root site specific application to inhibit the migration and accumulation of plants above ground was studied. The C-11 logo was designed to visualize and evaluate the flow of photosynthetic products from roots and the secretion of rhizosphere carbon in soil cultivation boxes. This technology is based on the following: "Under certain conditions, the analysis of" root activity "of plants is possible, and the contribution of plant nutrition and absorption strategy to the solution is expected." The results of this research are in preparation for submission to international journals.

项目成果

植物RIイメージング技術による栽培診断の体系化：「核農学」の確立を目指して

利用植物RI成像技术将栽培诊断系统化：旨在建立“核农业”

• 发表时间: 2015
• 作者: 藤巻 秀;河地有木;鈴井伸郎;石井里美;尹永根;栗田圭輔
• 通讯作者: 栗田圭輔

Live-imaging Technologies for Analysis of Heavy Metal Movement in Intact Plant Bodies

用于分析完整植物体内重金属运动的实时成像技术

• 发表时间: 2015
• 作者: S. Fujimaki;N. Kawachi;N. Suzui;Y.-G. Yin and S. Ishii
• 通讯作者: Y.-G. Yin and S. Ishii

量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所放射線生物応用研究部RIイメージング研究

高崎量子应用研究所、国立放射线科学技术研究所、放射线生物学应用研究部、RI 成像研究所

植物チェレンコフイメージング技術によるダイズ体内のセシウム動態撮影

使用植物切伦科夫成像技术对大豆内部铯的动态进行成像

• 发表时间: 2016
• 作者: 栗田圭輔;鈴井伸郎;尹永根;石井里美;渡部浩司;山本誠一;河地有木
• 通讯作者: 河地有木

ソルガムの根に与えた塩素イオンは植物体地上部へのカドミウムの移行と蓄積を促進する

施用到高粱根部的氯离子促进镉在植物地上部分的迁移和积累。

• 发表时间: 2017
• 作者: 中村進一;鈴井伸郎;尹永根;石井里美;藤巻秀;河地有木
• 通讯作者: 河地有木