2020 Fiscal Year Annual Research Report
New approaches to visualizing freezing behaviors in plant tissues and their mechanisms involved
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17H03763
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石川 雅也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90355727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 康彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20400640)
福田 健二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954)
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (50211884)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 耐寒性 / 水 / イメージング / 凍結制御 / MRI / 凍結傷害 / 凍結過程 / 氷核活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水分豊富な植物組織にとって凍結は最も危険なストレスである。果樹・花卉の花芽等の複雑な越冬器官が組織水の凍結をどのように制御して、致死的な細胞内凍結を回避しているか（凍結様式および凍結制御機構）は重要な耐寒性機構である。この機構は凍霜害防除や凍結制御機構の基礎研究に重要であるが、詳細はよく判っていない。本研究では、この凍結挙動の動態解明と機構解析のため、最新高分解能MRI等 による凍結挙動の高感度可視化解析法確立を目標とする。今年度は主に以下のことを行った。
①豪州Western Sydney大での共同研究は、コロナ等、相手側事情で遂行できなかった。そのため、これまで取った高分解能３D画像解析に利用できるソフト探索を行った。異なる温度で撮像した複数の３D画像情報から任意角度のスライス面を同時に表示し（複数の３D MPR画像の同時表示）、協調してコントラストや面を動かせるソフトを探した。世界中のソフト10種以上を試行してみたが、この作業をできなかった。Amira 3D Proソフトだけが、この作業が可能であることが判明し、購入した。これにより、３D凍結挙動可視化画像の解析が効率化され、凍結様式の３D解析の進展が期待される。X線MicroCTの解析では、機器に接続したPCやソフトの変更があり、以前のデータを復活できない問題が生じた。現在、製造元と相談して解決法を探している。②筑波大MRIを利用した凍結様式解析を開始した。このMRIは試料室が大型で複数試料の同時観察ができ、凍結様式の多様性の解析に向く。この目的に合う撮像法を開発した。Slice厚を6-10㎜にし、試料全体を1スライスに収める方法だ。これを3スライスとり、一度に多数試料の観察が可能である。積算数を減らした高速撮像により、開花中の高山植物の凍結過程観察も可能になった。今後、更に撮像高速化を進める予定である。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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