作物の水利用効率の改善のための新規イメージング法を用いた蒸散と物質動態の基礎研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19208023
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中西 友子 The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30124275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田野井 慶太朗 東京大学, 生物生産工学研究センター, 助教 (90361576) ; 山脇 正人 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任助教 (30526471) ; 頼 泰樹 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30503099)
• Keywords: 水動態 / 元素動態 / リアルタイムイメージング / 水分保持 / 植物

Research Abstract

昨年度までは、植物の吸収する水分量の定量ならびに養分元素の吸収動のマクロおよびミクロのイメージング装置開発を行ってきた。本年度はこれらのイメージング装置を用い、リン(32-P)よりもβ線のエネルギーが低い核種、イオウ(35-S)、カルシウム(45-Ca)などのリアルタイムイメージングが行えるようになってきた。さらに、γ線放出核種である、109-Cdについてもミクロイメージング装置で可視化が可能であることが示され始めたところである。養分元素吸収動態では、リアルタイムイメージング法により水耕栽培における養分吸収と土耕栽培における養分吸収の違いを解析することができた。その結果、イネの水耕栽培ではリン酸の吸収量が土壌栽培と比較して20倍ほど多くなることがわかり、水耕栽培では土壌栽培とは全く養分吸収動態が異なることが示された。一方、アフリカで自生のササゲ約2000種から選抜された乾燥耐性ならびに感受性ササゲを用いた水分ならびに物質の動態も調べた。水動態については、乾燥耐性ササゲ(TVu11979、TVu11986)感受性ササゲ(TVu7778、TVu9357)を用い、乾燥ストレス下における代謝様式の差を調べた。特に、感受性品種(TVu7778)は、乾燥ストレス下で上位組織への可溶糖の輸送が小さいことや、同じ感受性品種(TVu9357)と比較しても下位葉における水分保持力が低いことが示された。さらに切断した各葉自身の水分保持力を調べたところ、感受性品種(TVu7778)は、上位葉における水分保持力ならびに葉緑体保持力が最も低いという結果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Double-Tracer Radiography with Sulfur-35 and Phosphorus-32 Using Imaging Plates in Grassica napus L (2010)
  • Author(s): Ishibashi, H., Yamawaki, M., Hirose, A., Noda, A., Kanno, S., Saito, T., Masuda, S., Seyama, S., Tanoi, K., Nakanishi, T.M.
  • Journal Title: RADIOISOTOPES 59 Pages: 75-79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of ^<109>Cd Detection Performance of a Real-Time RI Imaging System for Plant Research (2010)
  • Author(s): Yamawaki, M., Hirose, A., Kanno, S., Ishibashi, H., Noda, A., Tanoi, K., Nakanishi, T.M.
  • Journal Title: RADIOASOTOPES 59 Pages: 155-162
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ダイズ地上部におけるリン酸移行のリアルタイムイメージング (2009)
  • Author(s): 菅野里美、田野井慶太郎、中西友子
  • Journal Title: RADIOISOTOPES 58 Pages: 743-747
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Development of Real-time RI Imaging System for Plant under Light Environment (2009)
  • Author(s): Yamayaki, M., Kannno, S., Ishibashi, H., Noda, A., Hirose, A., Tanoi, K., Nakanishi, T.M.
  • Journal Title: Journal of Radioanalytical & Nuclear Chemistry 282 Pages: 275-279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Determination of the Rate of ^<18>F-Labeled Water Movement to the Leaf and its Association with Water Relations in Acid Soil-Tolerant Rice Varieties (2009)
  • Author(s): Kang, D-J, Nakanishi, T.M., Kume, T, Ishii, R.
  • Journal Title: H.Crop.Sci.Biotech. 12 Pages: 257-261
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time imaging of ion uptake from root to above-ground part of the plant using conventional beta-ray emitters (2009)
  • Author(s): Nakanishi, T.M., Yamawaki, M., Kanno, S., Nihes, N., Masuda, S., Tanoi, K.
  • Journal Title: Journal of Radioanalytical & Nuclear Chemistry 282 Pages: 265-269
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 油糧用ナタネ(Brassica napus L.)における元素のイメージング分析 (2010)
  • Author(s): 石橋弘規, 野田章彦, 田野井慶太郎, 中西友子
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] リアルタイムRIイメージングシステムを利用したミヤコグサ体内のリン酸イメージング (2010)
  • Author(s): 菅野里美, 山脇正人, 田野井慶太郎, 中西友子
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] 植物試料における定量的なリアルタイムRIイメージング装置の開発 (2010)
  • Author(s): 山脇正人, 菅野里美, 田野井慶太郎, 中西友子
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] リアルタイムRIイメージングシステムを利用したミヤコグサのリン酸輸送機構の解析 (2010)
  • Author(s): 菅野里美, 山脇正人, 田野井慶太郎, 中西友子
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-21
• [Presentation] 植物におけるリン酸の吸収動態のリアルタイムイメージング (2010)
  • Author(s): 中西友子
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] Application of radioisotope and radiation to plant research (2010)
  • Author(s): Nakanishi, T.M
  • Organizer: 3rd Joint International Symposium on Nuclear Scienceand technology
  • Place of Presentation: Shanghai Jiao Tong University (中国)
  • Year and Date: 2010-01-04
• [Presentation] 今後のイメージング・微量分析の展開について (2009)
  • Author(s): 中西友子
  • Organizer: シンポジウム「ARC MLFの相補的利用によるイメージング・微量分析の新展開」
  • Place of Presentation: 原子力機構テクノ交流館「リコッティ」(茨城県)
  • Year and Date: 2009-12-08
• [Presentation] Application of Radioisotope Measurement for Plant Study-From Activation Analysis to Radioisotope Imaging- (2009)
  • Author(s): Nakanishi, T.M
  • Organizer: APSORC'09 (Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry)
  • Place of Presentation: Napa (USA)
  • Year and Date: 2009-12-03
• [Presentation] A Study of 32P-Phosphate Uptake in a Plant Using a Real-Time RI Imaging System (2009)
  • Author(s): Yamawaki, M
  • Organizer: APSORC'09 (Asia-Pacific Symposium on Radio-chemistry
  • Place of Presentation: Napa (USA)
  • Year and Date: 2009-11-30
• [Presentation] 植物におけるリアルタイムRIイメージング装置の開発とその応用イネ育成における水田土壌と水耕の比較観察等の測定手法の紹介 (2009)
  • Author(s): 山脇正人、菅野里美、石橋弘規、野田章彦、広瀬農、田野井慶太郎、中西友子
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2009年度京都大会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] ナタネにおける元素のイメージング分析 (2009)
  • Author(s): 石橋弘規、野田章彦、山脇正人、田野井慶太郎、中西友子
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2009年度京都大会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] The development of Real-time Imaging System for Plant under Light for Environment (2009)
  • Author(s): Yamawaki, M
  • Organizer: Methods and Applications of Radioanalytical Chemistry VIII (Marc VIII)
  • Place of Presentation: Kona (Hawaii USA)
  • Year and Date: 2009-04-07
• [Presentation] リアルタイムRIイメージングシステムの光環境下測定 (2009)
  • Author(s): 山脇正人, 菅野里美, 田野井慶太郎, 中西友子
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-04-02