2023-04-27 京都大学
平田梨佳子 農学研究科博士研究員と峯彰 同准教授らは、高木桃子 名古屋大学博士研究員と戸田陽介 同招へい教員(兼任:株式会社フィトメトリクス)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日に、「Plant & Cell Physiology」にオンライン掲載されました。
自動定量結果の例(左)、開発したアルゴリズムで気孔開度を自動定量している様子(右)
研究者情報
研究者名:峯 彰
書誌情報
【DOI】
https://doi.org/10.1093/pcp/pcad018
【書誌情報】
Momoko Takagi, Rikako Hirata, Yusuke Aihara, Yuki Hayashi, Miya Mizutani-Aihara, Eigo Ando, Megumi Yoshimura-Kono, Masakazu Tomiyama, Toshinori Kinoshita, Akira Mine, Yosuke Toda (2023). Image-Based Quantification of Arabidopsis thaliana Stomatal Aperture from Leaf Images. Plant and Cell Physiology.
