ＲＩイメージング技術を用いたイチゴの高精度動的転流モデルの構築と栽培現場への応用

利用RI成像技术构建草莓高精度动态易位模型及其在栽培现场的应用

• 批准号: 17J09858
• 负责人: 三好 悠太
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09858/
• 关键词: 放射性同位体; RIイメージング; 光合成産物; 転流; 炭素転流; PETIS; PET; 蒸散; 光合成; 生体計測; モデル; ソース・シンク関係; イチゴ; 施設園芸

農業生産において、光合成産物のソース（葉）からシンク（果実）への転流は、収穫対象器官の肥大成長や物質集積を支配し、収量や品質に直接影響を及ぼす重要な生理機能である。高収益かつ安定した農業生産の実現のためには、転流のメカニズムを明らかにし、転流プロセスを適切に制御する栽培管理技術を確立することが求めらる。本研究課題では、放射性同位元素（RI）である11Cを利用し、転流動態を非破壊かつリアルタイムで可視化できるポジトロンイメージング技術（PETIS：Positron-emitting tracer imaging system）を用いて、転流メカニズムの詳細を解明し、転流を基盤とした栽培技術の確立に資する知見を得ることを目的とする。研究代表者は前年度までの研究でイチゴ葉に投与した11Cが果実へと転流し、特に果実表面の痩果へと集積する様子を発見した。従来の転流モデルでは、果托や痩果等を含む果実全体を光合成産物の転流におけるシンクとして捉えているが、真にシンクとしての役割を持つのは痩果であると考えられる。そこで本年度の研究では、光合成産物の転流モデルにおけるソースとシンクを定義することを目的として、イチゴ果実への光合成産物の転流に対する痩果の影響について検討した。PETISを用いて、同一果実の痩果有無時の転流動態を比較したところ、痩果を除去することで果実への11C転流速度が46.7%に抑制されていた。果実全体に対する痩果の乾物重割合は16.1%であり、果実の中でも痩果のシンク強度が特に大きく、果実への光合成産物の転流が痩果によって駆動されていることが示唆された。

Agricultural production に お い て, photosynthetic product の ソ ー ス (leaf) か ら シ ン ク fruit (be) へ の は planning flow, the polices 収 would like organ の hypertrophy growth や material set product を dominate し, 収 や に quality directly affects を and ぼ important な physiological functional で す あ る. High 収 yi か つ settle し た の agricultural production be presently の た め に は, planning flow の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し, planning flow プ ロ セ ス を appropriate に suppression す る cultivation management techniques を establish す る こ と が o め ら る. This research topic で は, radioactive isotopic elements (RI) で あ る 11 c を し, planning flow dynamic を not broken 壊 か つ リ ア ル タ イ ム で visualization で き る ポ ジ ト ロ ン イ メ ー ジ ン グ technology (PETIS: Positron - emitting tracer imaging system) を い て, planning flow メ カ ニ ズ ム の detailed を interpret し, planning flow を base plate と し た cultivation techniques に の established endowment す る knowledge を have る こ と を purpose と す る. Research representatives before は annual ま で の research で イ チ ゴ leaf に cast with し た 11 c が fruit be へ と し planning flow, に fruit be surface の hand-picked fruit へ と set product す る others child を 発 see し た. 従 to の planning flow モ デ ル で は, fruit や hand-picked fruit contains を む fruit such as be all を の photosynthetic product planning flow に お け る シ ン ク と し て catch え て い る が, true に シ ン ク と し て cut を の service hold つ の は hand-picked fruit で あ る と exam え ら れ る. そ こ で の research this year で は, photosynthetic product の planning flow モ デ ル に お け る ソ ー ス と シ ン ク を definition す る こ と を purpose と し て, イ チ ゴ fruit be へ の の photosynthetic product planning flow に す seaborne る hand-picked fruit の influence に つ い て beg し 検 た. PETIS を with い て, same fruit be の hand-picked fruit have always の planning flow dynamic を compare し た と こ ろ, hand-picked fruit を remove す る こ と で fruit be へ の 11 c planning flow speed が 46.7% に restrain さ れ て い た. Fruit be all に す seaborne る hand-picked fruit の dry matter weight 16.1% cut in は で あ り, fruit be の in で も hand-picked fruit の シ ン ク strength が に especially big き く, fruit be へ の の photosynthetic product planning flow が hand-picked fruit に よ っ て 駆 dynamic さ れ て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

RIイメージングによる光合成産物の師管内移動速度の評価－イチゴ果実へのアンローディングの動的モデル構築に向けて－

利用 RI 成像评估韧皮部管中光合产物的运动速度 - 构建草莓果实卸载的动态模型 -

• 发表时间: 2017
• 作者: Miyoshi Y.;Hidaka K.;Ishii S.;Suzui N.;Yin Y.;Kurita K.;Araki T.;Yasutake D.;Kitano M.;三好悠太，日高功太，石井里美，鈴井伸郎，尹永根，栗田圭輔，安武大輔，北野雅治，河地有木;日高功太，三好悠太，荒木卓哉，安武大輔，北野雅治，岡安崇史;北野雅治，荒木卓哉，和島孝浩，日高功太，江口壽彦，安武大輔;鯉川康太，木村建介，安武大輔，北野雅治;三好悠太，日高功太，石井里美，鈴井伸郎，尹永根，栗田圭輔，安武大輔，北野雅治，河地有木;日高功太，三好悠太，荒木卓哉，安武大輔，北野雅治，檀和弘，今村仁;木村建介，鯉川康太，安武大輔，北野雅治;日高功太，三好悠太，荒木卓哉，安武大輔，北野雅治，岡安崇史，檀和弘，今村仁;永尾航洋，三好悠太，日高功太，石井里美，鈴井伸郎，尹永根，栗田圭輔，安武大輔，河地有木，北野雅治
• 通讯作者: 永尾航洋，三好悠太，日高功太，石井里美，鈴井伸郎，尹永根，栗田圭輔，安武大輔，河地有木，北野雅治

ポジトロンイメージング技術(PETIS)を用いたイチゴ果実への光合成産物転流動態の評価

利用正电子成像技术（PETIS）评估草莓果实光合产物易位动态

• 发表时间: 2019
• 期刊: Agricultural biotechnology
• 作者: 三好悠太;日高功太
• 通讯作者: 日高功太

トマトの各葉位と果実間における維管束連絡網の可視化

番茄各叶位与果实之间血管通讯网络的可视化

• 发表时间: 2018
• 作者: 尹 永根; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 栗田 圭輔; 三好 悠太; 長尾 悠人; 山口 充孝; 河地 有木
• 通讯作者: 河地 有木

施設内光環境に 応じた適時CO2施用がイチゴの収量および燃費効率に及ぼす影響

根据设施内光环境适时施用CO2对草莓产量和燃料效率的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Koichi Nomura;Akihiro Takada;Hirosato Kunishige;Takashi Okayasu;Yukio Ozaki;Masaharu Kitano and Daisuke Yasutake;花田健介，安武大輔，北野雅治;安武大輔，米田彩美，Nur Iman Nudztahidin，小野信太朗，日高功太，北野雅 治，岡安崇史;鯉川康太，木村建介，安武大輔，北野雅治;安武大輔，Nur Iman Muztahidin，日高功太，米田彩美，三好悠太，北野雅治， 岡安崇史;米田彩美，安武大輔，日高功太，Nur Iman Muztahidin，三好悠太，北野雅治， 岡安崇史;日高功太，安武大輔，檀和弘，北野雅治，三好悠太，岡安崇史
• 通讯作者: 日高功太，安武大輔，檀和弘，北野雅治，三好悠太，岡安崇史

イチゴ種子の有無が果実への光合成産物の転流へ及ぼす影響

草莓种子存在与否对光合产物向果实转移的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: 三好悠太;栗田圭輔;長尾悠人;山口充孝;鈴井伸郎;尹永根;石井里美;河地有木;日高功太;吉田英治;田久創大;田島英朗;山谷泰賀
• 通讯作者: 山谷泰賀