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ストレス下でのリアルタイム細胞膜水透過係数の測定装置の開発と細胞膜水透過性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 18380148
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業環境工学
研究機関東京大学

研究代表者

大下 誠一  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00115693)

研究分担者 牧野 義雄  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (70376565)
川越 義則  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80234053)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,750千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 1,650千円)
2007年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2006年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
キーワード水透過係数 / 細胞膜 / ホウレンソウ / 低温ストレス / 葉肉細胞 / 水チャンネル / 細胞膜水透過性 / 浸透水透過係数 / 水分損失 / 画像処理
研究概要

温度を20℃一定で96時間貯蔵する実験区(対照区)と初期24時間は2℃の低温ストレスを付与し、その後20℃で72時間貯蔵する実験区について検討した。この条件設定は、低温ストレスにより水チャネル発現量が減少するという報告(Li et al.,2000)があり、一方、ホウレンソウの代表的な水チャネルであるPM28Aは収穫後1〜2日で半減するという報告(前田,2004)があることに基づいている。
ホウレンソウの葉肉細胞の細胞膜水透過係数Lpの経時変化24h毎に測定した(n=7〜14)。その結果、両貯蔵区において大差はなかったが、24h後に2℃→20℃区のLpが20℃区より5%有意小さく、48hでは10%有意で小さい結果になった。これにより、2℃→20℃区は20℃一定区に比べLpが低く抑えられるとした予測が概ね裏付けられた。
葉内の水のNMR縦緩和時間T_1(n=4)は2成分に分かれた。 T_1の長い成分に着目すると、96hの貯蔵時間を通して両区に顕著な差は認められず、96hで増大するという傾向を示した。
目減りは、20℃一定区で初期の24hに大きく、その初期の差が96h後にも維持された結果になった。
以上、初期にのみ行う低温処理に目減りの抑制効果が認められ、それが水透過係数Lpの差に関係していることが示された。また、Lp測定の自動化については、画像処理プログラムの検討が残っているものの、システムは概ね構成された。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] The Effect of low temperature exposure on suppression of water loss of Spinach Leaf through Cell Membrane permeability2006

    • 著者名/発表者名
      D.Ajiro, Y.Nakai, T.Fukumoto, S.Oshita, Y.Kawagoe, Y.Makino
    • 雑誌名

      XVI CIGR World Congress, Agricultural Engineering for a Better World, Book of Abstracts

      ページ: 607-607

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 葉菜類の細胞膜水透過性に及ぼす低温の影響と水分損失抑制効果に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      網代大輔, 中井優, 福本隆夫, 大下誠一, 牧野義雄, 川越義則
    • 雑誌名

      農業環境工学関連学会2006年合同大会要旨集(CD) in CD

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 葉菜類の蒸散抑制に関する基礎研究2006

    • 著者名/発表者名
      He Liwen, 網代大輔, 土谷英範, 大下誠一, 牧野義雄, 川越義則
    • 雑誌名

      農業環境工学関連学会2006年合同大会要旨集(CD) in CD

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Change in NMR relaxation time of water in cell and cell membrane permeability of spinach leaf during storage2006

    • 著者名/発表者名
      S.Oshita, T.Fukumoto, Y.Nakai, I.Sotome, D.Ajiro, H.Tsuchiya, S.Shinichiro, Y.Kawagoe, Y.Makino
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3^<rd> International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering in CD

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Effect of High Temperature on Post-Harvest Storage Life of Spinach Leaf Estimatied through NMR Relaxation Time2007

    • 著者名/発表者名
      Oshita, S., Samarakoon, H., Makino, Y., Kawagoe, Y., Farkas, I.
    • 学会等名
      CIGR Section VI 3rd International Symposium Food and Agricultural Products:Processing and Innovations
    • 発表場所
      Centro Congressi Ateneo FedericoII(ナポリ,イタリア)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Change in the water status in spinach tissue and cells2007

    • 著者名/発表者名
      S. Oshita, H. C. Samarakoon, Y. Makino, Y. Kawagoe
    • 学会等名
      Annual meeting of Japanese Society of Agricultural, Biological and Environmental Engineers and Scientists
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2007-07-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study of the effect of low oxygen concentration on post-harvest storage life of spinach leaf at high temperature estimated through NMR relaxation time2007

    • 著者名/発表者名
      Samarakoon, H. C., Oshita, S., Makino, Y, , Kawagoe, Y.
    • 学会等名
      平成19年度農業機械学会関東支部年次大会
    • 発表場所
      (独)農研機構畜産草地研究所(那須)
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ葉の組織・細胞内水の状態変化2007

    • 著者名/発表者名
      大下誠一、Himani Chamila Samarakoon、牧野義雄、川越義則
    • 学会等名
      日本生物環境工学会創立記念大会
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル堺(大阪)
    • 年月日
      2007-06-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 農産物細胞膜の物性、水の動態と水分損失との関係2007

    • 著者名/発表者名
      大下誠一、牧野義雄、川越義則
    • 学会等名
      アカデミックプラザ(FOOMA JAPAN 2007)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of High Temperature on Post-Harvest Storage Life of Spinach Leaf Estimated through NMR Relaxation Time2007

    • 著者名/発表者名
      Samarakoon, H., Oshita, S., Makino, Y., Kawagoe, Y., Farkas, I.
    • 学会等名
      CIGR Section VI 3rd International Symposium Faod and Agricultural Products: Processing and Innovations
    • 発表場所
      Centro Congressi Ateneo Federico II(Naples, Italy)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Physical property of water in agricultural products-Relationship between dynamic property of water and water loss2007

    • 著者名/発表者名
      S. Oshita, Y. Makino, Y. Kawagoe
    • 学会等名
      Academic plaza (FOOMA JAPAN 2007)
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of High Temperature on Post-Harvest Storage Life of Spinach Leaf Estimated through NMR Relaxation Time2007

    • 著者名/発表者名
      Samarakoon, H., Oshita, S., Makino, Y., Kawagoe, Y., Farkas, I.
    • 学会等名
      CIGR Section VI 3rd International Symposium Food and Agricultural Products : Processing and Innovations
    • 発表場所
      Centro Congressi Ateneo Federico II (Naples, Italy)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 葉菜類の細胞膜水透過性に及ぼす低温の影響と水分損失抑制効果に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      網代大輔, 中井 優, 福元隆夫, 大下誠一, 牧野義雄, 川越義則
    • 学会等名
      農業環境工学関連7学会合同年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2006-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study of the effect of low temperature on cell membrane permeability and suppression of water loss2006

    • 著者名/発表者名
      D. Ajiro, Y. Nakai, T. Fukumoto, S. Oshita, Y. Makino, Y. Kawagoe
    • 学会等名
      Combined annual meeting of 7 academic societies relating to agricultural and environmental engineering
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2006-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The effect of low temperature exposure on suppression of water loss of spinach leaf through cell membrane permeability2006

    • 著者名/発表者名
      D. Ajiro, Y. Nakai, T. Fukumoto, S. Oshita, Y. Kawagoe and Y. Makino
    • 学会等名
      XVI CIGR World Congress
    • 発表場所
      Bonn, Germany
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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