2021 Fiscal Year Research-status Report
MRI and NMR-based metabolic profiling to examine physiology of potato tuber storage
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20K06006
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
関山 恭代 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 上級研究員 (60342804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔦 瑞樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (80425553)
浅野 賢治 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (80547034)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ジャガイモ / NMRメタボロミクス / MRI / 休眠 / 貯蔵生理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ジャガイモ塊茎の休眠および代謝の制御は,育種，栽培，流通において考慮すべき重要な課題である。これまで様々な品種について休眠特性（休眠期間の長さや萌芽条件）や貯蔵中の成分変化などが明らかにされてきたが，その生理機構には不明な点が多い。本課題では，様々なジャガイモ品種の塊茎について，磁気共鳴画像法（MRI）による画像解析と核磁気共鳴（NMR）法による網羅的代謝解析（メタボロミクス）を実施する。維管束の分布や走行などの組織構造，貯蔵中の水分動態および代謝の変化を明らかにし,貯蔵中の新規生理機構を明らかにすることで，育種戦略や萌芽制御技術および貯蔵技術を開発するための新規シーズの創出に貢献することを目的とする。
本年度は、2020年度と同様に休眠期間の異なる７品種をを調査対象とし、MRI計測およびNMRメタボロミクスサンプルの調製を完了した。また，2020年産の7品種全てについて代謝物20品種の同定および定量を完了した。MRI画像から萌芽レベルを5段階（0, 全く萌芽なし; 1, 芽を小さな点として目視確認可能; 2, 芽の大きさが5mm以下; 3, 芽が5mm前後まで成長; 4, シュートが成長中）に定義し、多変量解析による代謝プロファイリングを実施した。萌芽レベルの違いによる代謝変化の程度は品種によって大きく異なり、主に一部の糖および有機酸の寄与が大きかった。引き続き、MRI画像における水信号の変化と代謝物変化の関係について解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染拡大の影響による昨年度の遅れから、引き続きMRI画像の解析に遅れが生じている。NMRメタボロミクスは研究補助員の雇用により遅れを挽回し、現在予定通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、2020年度および2021年度の結果について再現性確認を行い、取りまとめおよび成果発表に注力する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響による2020年度からの計画の遅れにより，画像解析およびメタボロミクスに必要な消耗品の一部や打合せのための出張旅費が不要となった。本年度は主に結果の再現性確認とデータの取りまとめに注力する方針であり、次年度使用額を学会発表等の出張旅費や英文校閲日に充てることで積極的な成果発表に努める
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[Book] 先端の分析法新訂第２版2022
Author(s)
山口秀幸、関山恭代（監修 澤田 嗣郎）
Total Pages
1072
Publisher
株式会社エヌ・ティー・エス
ISBN
978-4-86043-737-4
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