マルチモードイメージング情報を基盤とするITによる作物生産プロセスの熟成

基于多模式成像信息的 IT 作物生产流程的成熟

基本信息

批准号：
20H00437
负责人：
中西友子
金额：
$ 28.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、様々な作物を対象に、リアルタイム元素動態の画像情報を取得し、その膨大な情報基盤を元にITによる解析を行い、施肥の最適化、作物診断、ならびに収量予測ツールを開発する。本技術成果は、植物工場などの生育環境の制御が可能な場における、作物の養分吸収、輸送を促進させる技術の開発にも直結する重要な基盤研究である。これまで私たちの研究グループが開発を進めてきたβ線ライブイメージング装置は、植物体内から放出される放射線をシンチレータ（放射線を光に変換する素材）により可視光に変換し、その可視光をCCDカメラで撮像するものである。撮影に用いるシンチレータは板状であり、湾曲した植物組織はシンチレータとの間に空間が生じやすく、圧着すると葉が破れる等のダメージを与える課題があった。そこでシンチレータを板状から粉状、もしくは液状にすることで様々な形状の植物に対応できる撮影技術の開発を進めてきた。植物に適したシンチレータの新規探索を行った結果、有力となりうる多数のシンチレータを発見した。これらのシンチレータの一部においては特許を申請しているところである。植物を用いた元素動態解析においては、ダイズを中心として様々な画像を取得を行った。特に、生長段階により光合成産物が蓄積、もしくは排出する葉が明確に変化することを画像より見出しており、光合成産物の分配を制御しているメカニズムの解明を行っているところである。

这项研究的目的是获取各种作物的实时元素动态图像信息，基于这个庞大的信息库进行IT分析，并开发用于优化施肥、作物诊断和产量预测的工具。这项技术成果是一项重要的基础研究，将直接导致在植物工厂等生长环境可控的地方促进作物养分吸收和运输的技术的发展。我们研究组正在开发的β射线实时成像装置，利用闪烁体（将辐射转换为光的材料）将植物内部发出的辐射转换为可见光，并将可见光转换为CCD拍摄图像。带相机。用于拍摄的闪烁体是板状的，弯曲的植物组织往往会在闪烁体和闪烁体之间产生空间，这会带来一个问题，即压缩组织可能会导致损坏，例如撕裂叶子。因此，我们一直在开发一种拍摄技术，通过将闪烁体从板状改变为粉末状或液体状，可以处理各种形状的植物。通过对适合植物的闪烁体进行新的研究，我们发现了许多有潜力的闪烁体。其中一些闪烁体已申请专利。在使用植物进行元素动态分析时，主要获取了大豆的各种图像。特别是，我们从图像中发现，积累或排出光合产物的叶子根据生长阶段的不同而发生明显变化，目前我们正在阐明控制光合产物分布的机制。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

リアルタイム RIイメージングを用いた光の変化がイネの元素動態に与える影響の解析

利用实时 RI 成像分析光变化对水稻元素动态的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉田亮平;小林奈通子;廣瀬　農;岩田　錬;鈴木　寿;田野井慶太朗;中西友子
通讯作者：
中西友子

植物体内イオンの可視化に向けたRIイメージング装置の開発

开发用于植物内部离子可视化的 RI 成像装置

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazunari Imaide;Shin-ichi Nishimura;Toshifumi Shibata;Takayuki Shuku;杉田亮平
通讯作者：
杉田亮平

放射性トレーサーを用いた植物体内イオンの可視化技術の開発

使用放射性示踪剂开发植物中离子可视化技术

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉田亮平;小林奈通子;中西友子;田野井慶太朗
通讯作者：
田野井慶太朗

Novel Plant Imaging and Analysis

新颖的植物成像和分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakanishi;Tomoko M.
通讯作者：
Tomoko M.

Autoradiography system with phosphor powder (ZnS:Ag) for imaging radioisotope dynamics in a living plant

DOI：
10.35848/1347-4065/ac2b50
发表时间：
2021-11-01
期刊：
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
影响因子：
1.5
作者：
Kurita, Keisuke;Sakai, Takuro;Kawachi, Naoki
通讯作者：
Kawachi, Naoki

DOI：
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作者：
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中西友子其他文献

植物の根におけるイオン動態のRIトレーサーによる定量解析

使用 RI 示踪剂定量分析植物根部的离子动力学

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林奈通子;高木宏樹;大西孝幸;鈴木寿;岩田錬;市橋泰範;横井彩子;土岐精一;中西友子;田野井慶太朗;Maasayuki Sugawara;小林　奈通子，鈴木　寿，岩田　練,　中西　友子，田野井　慶太朗
通讯作者：
小林　奈通子，鈴木　寿，岩田　練,　中西　友子，田野井　慶太朗