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農作物生産の諸課題に対するポジトロンイメージングを用いた取り組み

Challenging applications of a positron imaging technology for agricultural problems

藤巻 秀; 河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 伊藤 小百合; 山崎 治明; 石岡 典子

Fujimaki, Shu; Kawachi, Naoki; Suzui, Nobuo; Ishii, Satomi; Ito, Sayuri; Yamazaki, Haruaki; Ishioka, Noriko

安全な食糧の安定供給は、言うまでもなく、人類共通の目標である。しかしながら、不良環境の増大など、今後の農業をとりまく状況は厳しい。「吸収」「同化」「移行」「蓄積」などから成る植物の物質輸送機能を人為的に制御し、利用することが農業の本質であり、これらの機能の研究は食糧生産上の諸問題の解決に対して重要な役割を担っている。われわれはこれまで10年以上に渡り、ポジトロン放出核種で標識したさまざまなトレーサを製造し、光合成産物,硝酸イオン,鉄,亜鉛,マンガンなどの栄養、またカドミウム,バナジウムなどの有害物質が生きた植物体内を移行する様子を撮像し、その挙動を解析してきた。さらに、実用的な知見を得るために「炭素固定速度」などの定量的情報を数理的解析によって動画像データから導くアルゴリズムの開発を進めてきており、環境応答に関する研究を行っている。本発表では代表的な研究例を紹介し、今後の展望について述べる。

Nutritional functions of the higher plants are the basis of food production and techniques to control these functions are the key of agriculture. Our group has been studying on these functions along with development of a positron-emitting imaging system (PETIS). Recently, we have developed quantitative analysis methods of PETIS data and started to apply them to evaluate practical cultivation techniques in collaborations with institutes for agriculture. In this presentation, some representative researches and our future aspect will be shown.

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