形態学的アプローチによる玄米内部の水分移動の解明

使用形态学方法阐明糙米内的水分运动

基本信息

批准号：
08J00060
负责人：
源川拓磨
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は米粒内の水分移動と構造変化の相互作用を解明することを目的とした。まず,昨年度に開発した共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)による米粒内の水分分布の観察方法の妥当性を検証するため,CLSMを用いて得られた米粒内部の水分分布の観察像を核磁気共鳴法(MRI)を用いて得られた観察像と比較した。さらに,米粒内の水分移動を理論的に検討するため,米粒の形状を正確に再現したジオメトリーを作成し,さらにこれを利用した米粒内部の水分拡散予測モデルを構築した。研究実績の概要は以下の通りである。1、CLSMを用いて得られた観察像においても,米粒の腹部側で吸水が先行する様子が確認された。さらに,米粒内部に生じた亀裂によって起こる米粒中心部への水の浸透の観察については,CLSMを用いた観察方法では試料を割断する必要はあったものの,MRI画像よりも明瞭な画像が得られ,本観察方法が米粒内の水の移動経路を検討する上で有効な観察方法であることが示された。2、玄米粒を10μmの厚みでスライスした連続切片のデジタル画像を基に,米粒表面の窪みまで精確に再現した3次元ジオメトリーを作成した。さらに作成したジオメトリーを用いて米粒内部の水分拡散予測モデルを構築した。3、吸水15分後に胚芽跡付近から米粒中心部にかけて水が浸透する様子がMRI画像で確認され,その理由として胚芽跡付近で内部亀裂が生じたものと考えられた。この仮説を検証するため,構築した予測モデルを用いて米粒内部の水分勾配を算出した結果,胚芽跡付近において他の部位に比べて著しく大きな水分勾配が生じており,胚芽跡付近で亀裂が発生する可能性が高かったことが示された。

今年，目的是阐明水晶中的水转移与结构变化之间的相互作用。首先，为了验证该方法在去年开发的共聚焦激光显微镜（CLSM）观察水稻内的水分分布的有效性，我们比较了使用CLSM获得的水稻晶粒内的水分分布图像与使用核磁共振（MRI）获得的稻粒分布图像。此外，为了理论上检查水稻颗粒内的水转移，创建了准确再现水稻颗粒形状的几何形状，并使用这种方法构建了用于预测水稻粒内水分扩散的模型。研究结果的概述如下。 1。在使用CLSM获得的观察图像中，证实吸水先于水稻颗粒的腹侧。此外，关于水渗透到稻粒内部裂缝引起的水稻颗粒中心的观察，尽管使用CLSM的观察方法要求样品骨折，因此可以获得比MRI图像更清晰的图像，这表明这种观察方法是检查米粒中水路的有效观察方法。 2。基于连续部分的数字图像，其中糙米晶粒切成10μm的厚度，创建了一个3D几何形状，可准确地重现稻粒表面上的凹陷。此外，我们构建了一个模型，用于使用准备好的几何形状预测水稻内部的水分扩散。 3。吸水15分钟后，MRI图像表明，从细菌标记附近渗透到米粒中心的水，人们认为这样的原因是，这是因为内部裂缝发生在细菌标记附近。为了检验这一假设，我们使用构造的预测模型计算了米粒内部的水分梯度，并且证明与其他部位相比，生殖标记附近发生了明显更大的水分梯度，并且很可能发生裂纹在细菌标记附近。