Phosphate dynamics analysis between plant cells by imaging

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06318
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kanno Satomi 名古屋大学, 高等研究院, 准教授 (20586010)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: リン / トランスポータ / イメージング / 肥料

Outline of Final Research Achievements

I established an imaging experiment system with a new idea using a image sensor and confirmed that it has a spatial resolution (15-20 micrometers) that could not be achieved with existing equipment. Furthermore, as an unexpected result, we confirmed a significant increase in sensitivity (about 100 times) and found the possibility of detecting phenomena that were previously below the detection limit. In Plant roots, the system is able to capture as an image the different accumulation of phosphoric acid in each cell.

Free Research Field

植物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物は生育のために17種類の元素をバランスよく吸収する必要がある。そのため農業生産において施肥は欠かせない。作物が必須元素の過不足をどのように感知し、それらの吸収を制御し、一生のうちにどれほど元素を吸収するのか基礎的な理解が深まれば、効率的な施肥法への応用の可能性を持つ。本研究では、イメージセンサーを使った元素の挙動解析システムを立ち上げ、根が外界から取り組んだ元素の挙動を細胞ごとに捉え、植物へ与えた元素の吸収メカニズムを明らかにするものである。