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植物中の多元素動態を同時に追跡するRI・蛍光マルチライブイメージングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K15355
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関東京大学

研究代表者

杉田 亮平  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60724747)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード放射線イメージング / 植物栄養 / シンチレータ / ベータ線 / RIイメージング / β線 / 蛍光イメージング / 放射線計測 / 植物 / 栄養元素 / ライブイメージング / 元素輸送 / リアルタイムRIイメージング / 菌根菌
研究成果の概要

本研究は、リアルタイムRIイメージング装置の高度化により、蛍光イメージングとの同時撮影を行うことを目的とした。植物用LED照明、蛍光イメージング用の蛍光をパルス的に照射し、暗期にRIイメージングを行うパルス照明システムの構築を目指した。パルス照明を50 msecよりも短い間隔で行う場合、植物の光合成能が低下する。そこで、マイコンボードとCCDカメラを同期させて撮影するシステムを構築することで、msec単位での照明を制御、撮影することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高度な照明システムの構築により、様々な蛍光イメージングを同時に撮影できる見通しである。本システムは他のRIイメージングにも適用可能である。また、視野範囲の拡大にも成功した。これまでは20 cm x 10 cmの視野範囲であり、幼植物のみを解析の対象としてきたが、新たにシンチレータを改良したことで、80 cm x 60 cmの撮影が可能になった。これにより、イネやダイズの収穫期ステージの試料をも撮影の対象になりうる。今後は作物の子実に輸送される養分がどのように輸送されていくのかを解析していくことで、収量増加や施肥の最適化を目指す。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] プラスチックシンチレータによる植物中放射性リンの非破壊イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sugahara, Ryohei Sugita, Natsuko I. Kobayashi, Atsushi Hirose, Tomoko M. Nakanishi, Etsuko Furuta, Masaaki Sensui, Keitaro Tanoi
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES

      巻: 68 号: 3 ページ: 73-82

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.68.73

    • NAID

      130007614642

    • ISSN
      0033-8303, 1884-4111
    • 年月日
      2019-03-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of plastic scintillators for live imaging of 14C-labeled photosynthate movement in plants2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei SugitaKohei SugaharaNatsuko I. KobayashiAtsushi HiroseTomoko M. NakanishiEtsuko FurutaMasaaki SensuiKeitaro Tanoi
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 318 号: 1 ページ: 579-584

    • DOI

      10.1007/s10967-018-6102-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物体内イオンの可視化に向けたRIイメージング装置の開発2020

    • 著者名/発表者名
      杉田亮平
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RIライブイメージングを用いた植物体内イオンの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      杉田亮平
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイムRIイメージングシステム(RRIS)を用いた元素動態の可視化技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      杉田亮平,小川隆宏,廣瀬農,小林奈通子,中西友子,田野井慶太朗
    • 学会等名
      第56 回 アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Live imaging of ion movement in plants by Real-Time Radioisotope Imaging System (RRIS)2017

    • 著者名/発表者名
      Sugita, R.; Kobayashi, N.I.; Hirose, A.; Tanoi, K.; Nakanishi, T.M.
    • 学会等名
      IPNC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Live imaging of photosynthate and ion movement in plants using Real-Time Radioisotope Imaging System (RRIS)2017

    • 著者名/発表者名
      Sugita, R.; Kobayashi, N.I.; Hirose, A.; Tanoi, K.; Nakanishi, T.M.
    • 学会等名
      IGER International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 放射線植物生理学研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/radio-plantphys/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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