超高感度イメージング法による水の動態解析を利用した作物の生理障害発生機構の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14360014
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 西澤 隆 山形大学, 農学部, 助教授 (10208176)
• 研究分担者: 中西 友子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30124275) ; 川満 芳信 琉球大学, 農学部, 助手 (20192552) ; 松嶋 卯月 琉球大学, 農学部, 助手 (70315464)
• キーワード: 中性子ラジオグラフィー / メロン / カルシウム / 水ポテンシャル / 真空予冷 / 光合成 / 酸素 / イチゴ

研究概要

1.中性子線により土壌中のダイズ根表面近傍の水分動態を解析した。根の表面から1mm以内の土壌中の水分量が非常に高いことが確かめられた。また水を酸素15で標識し、リアルタイムの水分吸収動態を調べる実験では、ダイズを用いて測定法ならびに測定条件などの検討を行っている。水分吸収量は湿度に依存し、光の強度に比例する傾向を示すことなどについて、酸素15のベータ線およびガンマ線測定結果が一致した。
2.キク切り花の真空予冷を、代謝変化、および光合成能力の変化から観察した。その結果、真空予冷が生理的状態に及ぼす影響は少ないことが明らかになった。
3.キク切り花の真空予冷前後における水分分布を冷中性子ラジオグラフィによって可視化した。その結果、真空予冷による試料内の水分は水の厚さとして示され、葉の傷の部分からの品質に悪影響を及ぼし得る水分損失が確認された。
4.表皮細胞を取り除いた葉からの光合成による酸素生成速度が、低水ポテンシャル条件下においてどのような挙動を示すか研究し新たな知見を得た。
5.光合成および水利用効率の調整と気孔密度およびC_3、C_4植物の維管束間距離との関係について研究し新たな知見を得た。
6.カルシウム欠乏させたメロンの水の分布を中性子ラジオグラフィーの手法を用いて可視化した.
7.メロンにおけるカルシウム欠乏と生理障害発生との関係を,細胞壁組成の点から明らかにした.
8.チリイチゴの早期軟化のメカニズムを,細胞壁組成の点から明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Matsushima U., Kawabata Y., Horie T.: "Investigation of water loss through chrysanthemum leaves with the process of vacuum cooling using cold neutron radiography"Conference program and abstracts of 7th world conference on neutron radiography. 148-150 (2002)
• [文献書誌] 松嶋卯月, 川満芳信, 秋永孝義, 川崎聖司: "真空予冷により生じるキク切り花の水ポテンシャル変化とその影響"農業環境工学関連4学会2002年合同大会講演要旨. 128-128 (2002)
• [文献書誌] Nishizawa T., Nagasawa S., Retamales J.B., Lavin A., Motomura Y.: "Comparison of Cell Wall Components between Fragaria × ananassa and Fragaria chiloensis Grown in Chile"J. Hort. Sci. Biotech.. 77・4. 404-410 (2002)
• [文献書誌] Nishizawa T., Tamura A., Mitsuzuka S., Aikawa T., Togashi M., Motomura Y: "Water-soaked symptom of 'Andesu' netted melon fruit is not developed under anaerobic nitrogen atmospheres during ripening"Plant Growth Regulation. 38・1. 1-14 (2002)
• [文献書誌] 西沢隆, 長澤さゆり, 近藤祐子, J.B.Retamales, A.Lavin, 元村佳恵: "チリで商業栽培されているFragaria chiloensis果実の糖組成、果肉硬度及び果実の貯蔵性"園学雑. 71別1. 149-149 (2002)
• [文献書誌] 戸谷史, 近藤裕子, 西沢隆: "強アルカリ処理した有機性廃棄物を用いたメロン栽培に関する研究.(第1報)葉および果実におけるカルシウムの蓄積"平成14年園芸学会東北支部会発表要旨. 39-40 (2002)
• [文献書誌] 佐々木敦子, 西沢隆, 松嶋卯月, 川端祐司: "冷中性子ラジオグラフィーを用いた植物体内における水の分布に関する研究.(第1報)冷中性子ラジオグラフィーを用いた果菜類のイメージング"平成14年園芸学会東北支部会発表要旨. 41-42 (2002)
• [文献書誌] 近藤裕子, 西沢隆, J.B.Retamales, A.Lavin: "チリイチゴ(Fragaria chiloensis)と '章姫'(F. x ananassa)における果実の肥大生長に伴う果肉硬度の変化"平成14年園芸学会東北支部会発表要旨. 43-44 (2002)
• [文献書誌] 相川敏之, 西沢隆: "メロン果実の水浸状果と過熟果におけるペクチンの比較"平成14年園芸学会東北支部会発表要旨. 67-68 (2002)
• [文献書誌] T.M.Nakanishi (invited): "Nondestructive Water Imaging of a Living Plant"(Proc. of) American Nuclear Society 2002 Winter Meeting. (in press). (2002)
• [文献書誌] Tang, A.C., Y.Kawamitsu, M.Kanechi, J.S.Boyer: "Photosynthetic oxygen evolution at low water potential in leaf discs lacking an epidermis"Ann. Bot.. 89. 861-870 (2002)
• [文献書誌] Kawamitsu, Y., S.Hiyane, Y.Tamashiro, S.Hakoyama: "Regulation of photosynthesis and water use efficiency in relation to stomatal frequency and interveinal distance in C_3-and C_4-grass species"Environ. Control in Biol.. 40・4. 365-374 (2002)