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国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM)の高木 桃子 博士研究員と戸田 陽介 招へい教員(㈱フィトメトリクス兼任)は、京都大学大学院農学研究科の平田 梨佳子 博士研究員と峯 彰 准教授らとの共同研究で、シロイヌナズナの気孔開度を自動定量する画像解析アルゴリズムおよび携帯型気孔観察装置の開発に成功しました。
シロイヌナズナは、植物の環境応答における気孔の役割の解明を目指す研究に広く用いられるモデル生物ですが、その気孔は極めて小さいため、画像解析による気孔の検出・計測はこれまで困難でした。
本研究では、気孔開度を自動測定する画像解析アルゴリズムを構築し、手作業と同等の正確さでありながら、140倍も高速な測定が可能となりました。それと同時に、顕微鏡の代わりとなる持ち運び可能な小型気孔観察装置も開発しました。従来の顕微鏡観察では植物から切り取った葉を観察する必要がありましたが、今回開発した小型装置を用いることで、植物個体から葉を切り離すことなく連続的に気孔を観察することが可能になりました。これらの技術を組み合わせることで、光や化学物質、微生物に対する気孔開度の微細な変化を迅速かつ簡便に測定できるようになりました。
本研究成果は、2023年3月20日付日本植物生理学会「Plant & Cell Physiology」のオンライン版に掲載されました。

 

【ポイント】

・シロイヌナズナの気孔開度を自動定量する画像解析アルゴリズムを開発
・顕微鏡の代わりとなる携帯型気孔観察装置の開発
・光や化学物質、微生物に対する気孔開度の微細な変化を迅速かつ簡便に測定可能

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【論文情報】

雑誌名:Plant & Cell Physiology
論文タイトル:Image-based quantification of Arabidopsis thaliana stomatal aperture from leaf images
著者:高木 桃子、平田 梨佳子、相原 悠介林 優紀相原(水谷) 未耶、安藤 英伍、河野(吉村) 恵実、富山 将和、木下 俊則、峯 彰戸田 陽介
は責任著者、下線は名古屋大学関係者)
DOI: 10.1093/pcp/pcad018
URL: https://doi.org/10.1093/pcp/pcad018

 

【WPI-ITbMについて】http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp
名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(ITbM)は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)の1つとして採択されました。
ITbMでは、精緻にデザインされた機能をもつ分子(化合物)を用いて、これまで明らかにされていなかった生命機能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究をおこなうミックス・ラボ、ミックス・オフィスで化学と生物学の融合領域研究を展開しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行動を劇的に変えるトランスフォーマティブ分子の発見と開発をおこない、社会が直面する環境問題、食料問題、医療技術の発展といったさまざまな課題に取り組んでいます。これまで10年間の取り組みが高く評価され、世界トップレベルの極めて高い研究水準と優れた研究環境にある研究拠点「WPIアカデミー」のメンバーに認定されました。

 

【研究代表者】

トランスフォーマティブ生命分子研究所 戸田 陽介 招へい教員