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2007 Fiscal Year Annual Research Report

作物根圏における物質の吸収・放出過程の視覚化

Research Project

Project/Area Number 19658006
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

飯嶋 盛雄  Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (60252277)

Keywords窒素吸収 / 水吸収 / Tof-SIMS / 飛行時間型2次イオン質量分析計 / ダイズ / プレッシャーフロー説 / 水素安定同位体
Research Abstract

本研究では、飛行時間型2次イオン質量分析計(Tof-SIMS)を活用し、安定同位体でラベルした水や窒素、炭素の、作物根からの吸収と放出過程を視覚化するための方法論を確立することを目的とした。初年度の研究では、まず水分の多い生体サンプルをTof-SIMSで観察するためにクライオ法による観察技術を確立した。液体窒素で凍結したダイズの根・茎・葉のサンプルをTof-SIMS試料室に導入することによって、水素安定同位体でラベルした水が、高等植物生体内で移動する様子を細胞レベルで観察することに成功した。ダイズ根から吸収された重水は、2分半後には茎の木部導管中に出現した。さらに1時間後には、葉の維管束中や、茎の師部、形成層、皮層細胞に出現した。以上のことから根から吸収された水は、プレッシャーフロー説で推定されているように、師部流となって維管束を流れること、またその水がシンク強度の高い、形成層や肥大中の皮層細胞に取り込まれる様子を世界で始めて視覚化した。予備試験として、炭素や窒素の吸収や放出を同様の手法で観察しようと試行錯誤を行うとともに、ダイズ根粒中への水の取りこみ過程の観察も行っているところである。炭素の取り込みについては取り込まれた安定同位体炭素がどのようなシグナルとなって観察可能かを数回にわたって観察したが、捉えることができていない。この原因として、極めて低濃度の安定同位体炭素では充分なシグナルとして捉えきれない可能性がある。今後、この点についてさらに検討を加える必要があろう。

  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Functional Role of Mucilage-Border Cells: A Complex Facilitating Protozoan Effects on Plant Growth.2008

    • Author(s)
      Sutharsan S, Bonkowski M and Iijima M
    • Journal Title

      Plant Production Science 11(3)(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of Root Border Cells in Rhizosphere Soil of Zea mays L: Crashed cells during root penetration, their survival and long term soil compaction effect.2008

    • Author(s)
      Sutharsan S, Fukuzono S and Iijima M
    • Journal Title

      Production Science 11(4)(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water Acquisition from the seasonal wetland and root development of the intercropped pearl millet in flooding ecosystem of northern Namibia.2007

    • Author(s)
      Zegada-Lizarazu W, Kanyomeka L, Izumi Y, and Iijima M
    • Journal Title

      Plant Production Science 10(1)

      Pages: 20-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] No-tillage enhanced the dependence on surface irrigation water in wheat and soybean.2007

    • Author(s)
      Iijima M, Morita A, Zegada-Lizazazu W, and Izumi Y
    • Journal Title

      Plant Production Science 10(2)

      Pages: 182-188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined soil physical stress of soil drying, anaerobiosis and mechanical impedance to seedling root growth of four crop species.2007

    • Author(s)
      Iijima M and Kato J
    • Journal Title

      Plant Production Science 10(4)

      Pages: 451-459.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 陸稲-トウモロコシ間作栽培における作物間の水競合2007

    • Author(s)
      吉田智晴・Cisse AMARA・泉泰弘・坂上潤一・飯嶋盛雄
    • Organizer
      第224回日本作物学会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2007-09-27
  • [Presentation] 硫安深層追肥によるダイズの成育改善効果の検証2007

    • Author(s)
      渡辺孝政・泉泰弘・谷俊男・飯嶋盛雄
    • Organizer
      第224回日本作物学会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] Salinity tolerance of Oryza glaberrima Steud. and NERICA: Evaluation in seasonal wetlands in northern Namibia.2007

    • Author(s)
      Simon AWALA, Pamwenafye NANHAPO, Teofilus LWIINGA, Patrick KOMPELI, Luke KANYOMEKA, Jun-Ichi SAKAGAMI, Sheehamandje Ipinge and Morio IIJIMA
    • Organizer
      224th conference of Japan Crop Science Conference
    • Place of Presentation
      Kanazawa University
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] Comparison of salinity tolerance among Oryza glaberrima Steud., NERICA and Oryza sativa.2007

    • Author(s)
      Simon AWALA, Pamwenafye NANHAPO, Teofilus LWIINGA, Patrick KOMPELI, Luke KANYOMEKA, Jun-Ichi SAKAGAMI, Sheehamandje Ipinge and Morio IIJIMA
    • Organizer
      138th conference of the Tokai Branch of Crop Science Society of Japan
    • Place of Presentation
      Shizuoka convention tour center
    • Year and Date
      2007-09-06
  • [Presentation] フィールドでの作物根の圧縮土壌ストレス耐性評価:どのモデル実験系が優れるか?2007

    • Author(s)
      飯嶋盛雄・中村周平・Simon Awala・Pamwe Namhapo・Cisse Amara・泉泰弘・坂上潤一
    • Organizer
      第26回根研究集会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター
    • Year and Date
      2007-05-12
  • [Book] 根の生態学 第6章 土壌の構造・組成・硬度との関係から見た根の生長と機能.(137-156)2008

    • Author(s)
      飯嶋盛雄
    • Total Pages
      364
    • Publisher
      シュプリンガー・ジャパン

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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