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2017 年度 実施状況報告書

植物の光合成産物の移行動態を3次元的に機能解析する

研究課題

研究課題/領域番号 17K08038
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

石井 里美  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) (10391286)

研究分担者 菊地 郁  宮城大学, 食産業学群(部), 准教授 (30360530)
河地 有木  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, 上席研究員(定常) (70414521)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードRIイメージング
研究実績の概要

医療用に開発が進められてきた生体内撮像装置と放射性同位元素C-11を用いて、植物体内をめぐる炭素栄養の吸収・移行・蓄積を立体的に可視化し、ここで得られた動画像データを元に作物の生産性に特化した解析を行うことのできるRIイメージング技術開発することを目的とする。一年目は植物研究用実験システムの構築を行うために、本研究の核となるイメージング装置の導入を行うことを目的とした。イメージング装置として、すでに医療用として研究代表者が所属する研究機関で開発された、Open-PETの試作機を用いることとし、まずは管理区域内に設置し、測定が可能になるように調整した。次に研究代表者がこれまで取り組んできた平面型撮像装置を用いた植物RIイメージング技術における撮像環境の構築の経験をもとに、イメージング実験の遂行に欠かせない専用の冶具の作成や、RIガスを投与するシステムを構築した。植物のイメージングに必要なガス投与セルの設計、空気、C-11標識二酸化炭素ガスの送気のためのポンプ及びマスフローコントローラーを準備した。植物のイメージング実験を行う前に、円柱形のアクリル容器を作成し、中にアルカリ吸収剤を詰めた植物果実を模した容器を作成した。これにサイクロトロンを用いて製造した11C標識二酸化炭素を50MBq吸収させて、Open-PETの視野に設置し、イメージングを行った。結果、円柱容器内に一様にC-11シグナルが分布する立体的な画像が得られ、イメージングのためのOpen-PETの調整が順調であることを確認することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

機器の調整に時間を要したため予定より少し遅延しているが、植物のRIイメージングに向けて準備が進んでいるため。

今後の研究の推進方策

植物を用いて、イメージングを行う。また、植物イメージングのための環境の整備を行う。

次年度使用額が生じた理由

冶具等の制作に予定より経費が掛からなかったため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Analysis of the relationship between length of photoperiod and translocation of photoassimilates in eggplants fruits2017

    • 著者名/発表者名
      石井里美
    • 学会等名
      国際植物栄養学会2017(IPNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] ナスの明期の長さと光合成産物の転流の関係の解析2017

    • 著者名/発表者名
      石井里美
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
  • [学会発表] Measurement of radiotracer movement in a plant body based on Cherenkov light imaging method2017

    • 著者名/発表者名
      河地有木
    • 学会等名
      国際植物栄養学会2017(IPNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of a nutrient solution with NaCl on the fruit quality of third-truss tomatoes grown in a nutrient film culture2017

    • 著者名/発表者名
      菊地郁
    • 学会等名
      国際植物栄養学会2017(IPNC)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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