2013 Fiscal Year Annual Research Report
作物根による物質吸収と分泌のリアルタイム画像化と定量的解析システムの開発
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23380155
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
藤巻 秀 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・量子ビーム応用研究センター, グループリーダー (20354962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 進一 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00322339)
信濃 卓郎 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 福島研究拠点農業放射線研究センター, センター長 (20235542)
鈴井 伸郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (20391287)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | イメージング / 経根吸収 / 根圏 / PETIS / 分泌 |
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| Research Abstract |
最終年度である平成25年度の目標は、「植物根系から根圏土壌への有機酸等の分泌」「土壌から植物根系への物質吸収」の双方について、イメージング解析システムを完成することと成果発表を積極的に行うことである。
「植物根系から根圏土壌への有機酸等の分泌」については、前年度、地上部から植物根系への光合成産物の転流過程と、根系から根系土壌へ分泌された有機酸等の分布のイメージングに初めて成功したことを受け、平成25年度は実験データの定量的解析を進めた。その結果、光合成産物の供給量に対する有機酸等の分泌量の割合が、根系部位別では側根先端部において最も高いことを明らかにし、開発目標を達成した。また、この成果について日本土壌肥料学会で発表したところ大きな反響があり、優秀ポスター賞を受賞した。
一方、「土壌から植物根系への物質吸収」に対しては、カドミウム超集積植物として知られるヘビノネゴザについて、体内のカドミウム輸送機構が機能するにはカドミウムと栄養元素が同時に吸収されることが必須であることを経根吸収イメージング解析によって証明し、論文発表を行った。物質吸収のイメージング解析結果の論文は合計3報となり、当初目標を十分に達成したと言える。その他、放射性セシウムの移行解析について、開発中のガンマカメラ装置による経根吸収過程の直接イメージングを検討したが、現状ではカメラ装置から得られる画質が十分でないという結論に至ったため、ダイズ地上部の観察に切り替えたところ、放射性セシウムの子実への移行の動態解析に初めて成功した。この成果は国際植物栄養会議（イスタンブール、平成25年8月）で発表した。
以上、本課題の応募時に掲げた「生きたままの植物体の根組織と近傍土壌における物質移動を動画像として捉え、作物の根の栄養機能を定量解析するリアルタイムイメージング技術を確立する」という目標を達成した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A kinetic analysis of cadmium accumulation in a Cd hyper-accumulator fern, Athyrium yokoscense and tobacco plants2014
Author(s)
Toshihiro Yoshihara, Nobuo Suzui, Satomi Ishii, Mayu Kitazaki, Haruaki Yamazaki, Kazuyoshi Kitazaki, Naoki Kawachi, Yong-Gen Yin, Sayuri Ito-Tanabata, Shin-nosuke Hashida, Kazuhiro Shoji, Hiroaki Shimada, Fumiyuki Goto, and Shu Fujimaki
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Journal Title
Plant, Cell and Environment
Volume: 37
Pages: 1086-1096
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Live-imaging of Radiocesium Transport in Plants2013
Author(s)
Shu Fujimaki, Naoki Kawachi, Yong-Gen Yin, Nobuo Suzui, Satomi Ishii, Hiroshi Watabe, Seiichi Yamamoto
Organizer
17th International Plant Nutrition Colloquium
Place of Presentation
Istanbul Convention and Exhibition Center（トルコ・イスタンブール）
Year and Date
20130819-20130822
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