Development of real-time imaging and quantitative analysis system on nutritional absorption and excretion by crop plant root

农作物根系营养吸收与排泄实时成像与定量分析系统开发

• 批准号: 23380155
• 负责人: FUJIMAKI Shu
• 金额: $ 12.4万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23380155/
• 关键词: 非破壊計測; ポジトロンイメージング; PETIS; ガンマカメラ; 根圏; 吸収; 分泌; 元素動態; イメージング; 経根吸収; ラジオアイソトープ; 根系; 有害物質; RI

The nutritional absorption and excretion by plant root systems are one of the most important functions for agriculture; however, they are usually hidden under the ground and hardly analyzed by direct observations.In this study, novel methods of live imaging and kinetic analysis of absorption / excretion by the root were developed based on current radiotracer imaging technologies such as PETIS. Moreover, some important nutritional features and functions of plant root have been elucidated by using the established methods. For example, cadmium absorption by oilseed rape plants was directly observed using the newly developed root-zone imaging method, and we found that treatment of glutathione, a common tripeptide in a wide variety of organisms, onto the root induces cadmium excretion to the nutrient solution and thus suppresses cadmium uptake to the aboveground parts. These results demonstrated that our new methods are highly promising in the plant and agricultural sciences.

植物根系的营养吸收和排泄是农业生产中最重要的功能之一，但由于其通常隐藏在地下，难以直接观测，因此本研究基于PETIS等放射性示踪成像技术，发展了根系吸收/排泄的实时成像和动力学分析新方法。此外，还利用已建立的方法阐明了植物根的一些重要营养特性和功能。例如，镉的吸收油菜植物直接观察到使用新开发的根区成像方法，我们发现，谷胱甘肽，在各种生物体中的常见三肽的治疗，到根诱导镉排泄到营养液，从而抑制镉吸收到地上部分。这些结果表明，我们的新方法在植物和农业科学中非常有前途。

项目成果

日本原子力研究開発機構量子ビーム応用研究部門RIイメージング研究グループ

日本原子能机构量子束应用研究部 RI 成像研究组

Live-imaging of Radiocesium Transport in Plants

放射性铯在植物中传输的实时成像

• 发表时间: 2013
• 作者: Fujimaki S.;Kawachi N.;Yin Y.-G.;Suzui N.;Ishii S.;Watabe H.;Yamamoto S.
• 通讯作者: Yamamoto S.

カドミウム極低コシヒカリ変異体のカドミウム吸収特性 －ポジトロンイメージング解析と吸収速度論解析－

极低镉越光突变体的镉吸收特性-正电子成像分析和吸收动力学分析-

• 发表时间: 2012
• 作者: Koshi K;Suzuki Y;Nakaya Y;Imai K;Hosoe M;Takahashi T;Kizaki K;Miyazawa T;Hashizume K.;小林泰男;原田昌佳・待鳥かえで・平松和昭;井倉将人
• 通讯作者: 井倉将人

放射性降下物の土壌から植物への移行解析と土壌浄化への取り組み

放射性沉降物从土壤到植物的转移分析及土壤净化工作

• 发表时间: 2011
• 作者: 永西;ら;藤巻 秀
• 通讯作者: 藤巻 秀

独立行政法人日本原子力研究開発機構R Iイメージング研究グループ・ホ-ムページ

日本原子能机构 R I 成像研究小组主页