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RIイメージング技術による同一果房内の果実肥大の不均一性生起メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15228
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 園芸科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

尹 永根  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主任研究員(定常) (50609708)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード光合成産物 / 転流 / トマト / 果実 / RIイメージング / 転流動態 / 炭素分配 / Cold-girdling / 果実発育・成熟 / 光合成産物の転流
研究成果の概要

トマト果実への光合成産物の転流と分配は果実収量を決定する最も重要な機能であるにも関わらず、その機能を観測し定量的に解析することは困難であった。本研究では、放射線イメージング技術を利用して、生きたトマトの個別の葉から果房内の各果実への転流・分配過程を連続的に動画像として捉える可視化技術を開発し、光合成産物の長距離輸送とその各果実への分配機序を解析することに成功した。これによって、果房の上下に位置する個別の葉の果実への光合成産物の輸送機序とその寄与を明らかにする強力なツールであることを示し、トマトの果実肥大を促進させる摘葉・摘果技術の科学的根拠を提供するものとして有効であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、果房内の果実肥大の不均一性に注目して、果実発達の経時的・空間的変化に伴う光合成産物の転流の動態変化を連続的に可視化し、その蓄積メカニズムを総合的に解析する技術を開発したことで、従来困難だった葉と果実間の炭素の輸送と分配を高い精度で定量的に評価することを可能にし、将来的には高収量トマトの生産に向けた品種改良、栽培技術の高度化など幅広い実用的な技術への発展が期待され、高品質・高収量・省力化などの栽培技術を併せ持つ果実生産体系の実現に貢献できることから、学術面、農業生産面の双方においても大きな意義を持つ。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] ポジトロンイメージングによるトマト長距離篩管輸送ネットワークの可視化2020

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Visualizing and evaluating long-distance phloem transport of photoassimilates by the PETIS and 11CO2 tracer2020

    • 著者名/発表者名
      尹 永根
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-invasive visualizing of photoassimilates movements in a living plant by using the positron-emitting tracer imaging system2020

    • 著者名/発表者名
      尹 永根
    • 学会等名
      第16回 日本ナス科コンソーシアム年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cold-girdling法による光合成産物の篩管輸送の局所可逆的制御2019

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 山崎治明, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 島田浩章, 河地 有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イネにおけるガスの長距離移動の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 森 欣順, 鈴井 伸郎, 栗田 圭輔, 山口 充孝, 三好 悠太, 石井 里美, 長尾 悠人, 芦苅 基行, 永井 啓祐, 河地 有木
    • 学会等名
      アグリ・バイオ公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-invasive imaging of gas movement in rice under deepwater conditions by using [13N]N2 gas2019

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 森 欣順, 鈴井 伸郎, 栗田 圭輔, 山口 充孝, 三好 悠太, 石井 里美, 芦苅 基行, 永井 啓祐, 河地 有木
    • 学会等名
      The 13th International Society of Plant Anaerobiosis Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トマト同一果房内の個別果実への転流様式は葉位によって異なる2018

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 栗田 圭輔, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポジトロンイメージング技術によるトマト果実への光合成産物の転流様式の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 栗田 圭輔, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有木
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会金沢大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トマト果実への光合成産物の転流様式の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 栗田 圭輔, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有木
    • 学会等名
      第15回日本ナス科コンソーシアム年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トマトの各葉位と果実間における維管束連絡網の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 栗田 圭輔, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有木
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2018年東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トマトのソース・シンク間の光合成産物の転流ネットワークの可視化2018

    • 著者名/発表者名
      尹 永根, 鈴井 伸郎, 石井 里美, 栗田 圭輔, 三好 悠太, 長尾 悠人, 山口 充孝, 河地 有木
    • 学会等名
      アグリ・バイオ公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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