ふりがな　まつしま　うづき

研究内容
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研究内容

水が豊富な日本にいるとなかなか気づきませんが，水不足は深刻で，2050年には89億人中40億人が慢性的な 水不足に直面するとされています．農業は世界の水利用量の70パーセントを占めており，農業における水利用の効率化が問題解決の大きな糸口になると考えら れます．私は，「植物がどのように水を利用するか」を明らかにするために，植物の内部の水移動，例えば茎の水の流れを可視化する方法や，植物が受けている水ストレス(これが大きくなると植物は枯れてしまいます)の程度を簡単に調べる方法などを研究開発しています．生体計測によって植物がどのように水を利用しているかを知ることで，栽培に必要な最小限灌水量を得ることができ，効率的な灌水を行うことができます．また，植物の水に係わる環境応答を生かし，根に役割分担を行わせて植物の生長や果実品質を制御したり，ナス科の異種間接ぎ木を行って果実糖度を上昇させる等の研究も行っています．

植物内における水の可視化

中性子イメージングや近赤外イメージングを用いると，植物内の水移動を可視化することができます．植物の中を水はどのように流れ，利用されているのでしょうか？一緒に調べてみませんか？

	中性子イメージングでトマト茎内部の水の動きを可視化します．(クリックで大きな画像)
	バラの花の内部の水分布も可視化できます．絵のように美しい画像が撮れます．(クリックで大きな画像)

水ストレスの程度を簡単に調べる方法

植物の水ストレスの程度と水ポテンシャルとの間には深い関係があります．水ポテンシャルは，これまで大がかりで高価な装置や，持ち運びしにくい機器で計測されていました．そこで，蛍光試薬と青色光源，デジタルカメラで簡単に水ポテンシャルを計測する方法を開発しました(特開2012-225736号，特許番号第5717066号)．

	蛍光画像を撮影する装置です．ただ今小型化を目指しています．てのひらに乗るぐらいにしたいですね．(クリックで大きな画像)
	水ポテンシャル測定法としてよく使われるプレッシャーチャンバー法と比較したグラフです．圃場で簡易に計測する目的には十分な精度です．(クリックで大きな画像)

水に係わる環境応答を生かした栽培法の研究

もみ殻培地と湛水栽培を組み合わせると，植物の根は水を吸う根と空気を吸う根に役割分担します．この機能を生かして植物の培地を生長に適した環境に制御する技術を研究しています．また，ナス科の異種間接ぎ木を行って果実糖度を上昇させる等の研究も行っています．

	もみ殻培地だと高い塩分濃度の湛水養液で育てても生き残ります．(クリックで大きな画像)
	左側がトマト穂木にナス台木，右側がナス台木にトマト台木を接いだ接ぎ木部分のしゃしんです．(クリックで大きな画像)

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 経歴

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業績

Herppich WB, Matsushima U, Graf W, Zabler S, Dawson M, Choinka G, Manke I. 2015. Synchrotoron X-ray CT of rose peduncles – evaluation of tissue damage by radiation. Materials Testing 57, 59–63.
Nakano K, Herppich WB, Kardjilov N, Manke I, Hilger A, Dawson M, Masuda K, Hara Y, Matsushima U. 2015. Structure investigation of soil aggregates treated with differ- ent organic matter using x-ray micro tomography. Materials Testing 57, 151–155.
松嶋卯月. 2014. 植物イメージングの最近の話題. Isotope News, 19–22.
松嶋卯月. 2014. 植物を司る水の見える化. 波紋 24, 08.
松嶋卯月. 2014. 根は機能分化する－もみ殻培地湛水栽培の根を見る. 現代農業, 102－105.
松嶋卯月, 武田一夫, Tanino K. 2014. シモバシラ(Keiskea japonica Miq.)氷晶形成における通水経路および氷生長面. 低温生物工学会誌 60, 31–33.
Matsushima U, Graf W, Zabler S, Manke I, Dawson M, Choinka G, Hilger A, W.B. H. 2013. 3D-analysis of plant microstructures: advantages and limitations of synchrotron X-ray microtomography. International Agrophysics 27, 23–30.
加藤一幾, 松嶋卯月, 武藤由子, 立澤文見, 岡田益己. 2013. 東日本大震災の被災農地におけるシイタケ廃菌床の施用による土壌および スイートコーンの生育 ・ 収量への効果. 園芸学研究 12, 381–387.
Matsushima U, Hilger A, Graf W, Zabler S, Manke I, Dawson M, Choinka G, Herppich WB. 2012. Calcium oxalate crystal distribution in rose peduncles: Non-invasive analysis by synchrotron X-ray micro-tomography. Postharvest Biology and Technology 72, 27–34.
Matsushima U, Yamada Y, Shono H, Okada M. 2011. Simple Spectrographic Technique Using a Fluorescent Dye to Evaluate Water-Uptake by Cut Flower Peduncles. Acta Horticulturae 919, 35–38.
Matsushima U, Graf W, Kardjilov N, Hilger A, Nishizawa T, Gruneberg H, Herppich WB. 2010. Water Flow in Cut Rose Peduncles-Destructive and Non Destructive Measurement Methods. Acta Horticulturae 870, 257–262.
Matsushima U, Herppich WB, Kardjilov N, Graf W, Hilger A, Manke I. 2009. Estimation of water flow velocity in small plants using cold neutron imaging with D2O tracer. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 605, 146–149.
Matsushima U, Kardjilov N, Hilger A, Manke I, Shono H, Herppich WB. 2009. Visualization of water usage and photosynthetic activity of street trees exposed to 2 ppm of SO2-A combined evaluation by cold neutron and chlorophyll fluorescence imaging. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 605, 185–187.
Matsushima U, Kardjilov N, Hilger A, Graf W, Herppich WB. 2008. Application potential of cold neutron radiography in plant science research. Journal of Applied Botany and Food Quality 82, 90–98.
Kawabata Y, Hino M, Matsushima U, Horie T, Nakano T, Maruyama R. 2005. Cold and very cold neutron radiography for high contrast neutron imaging in Kyoto University Reactor. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 264, 319–324.
Kawabata Y, Hino M, Nakano T, Sunohara H, Matsushima U, Geltenbort P. 2005. Application of very low energy neutron radiography with energy selection system using 4Qc(4m) supermirror. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 542, 61–67.
Matsushima U, Kawabata Y, Hino M, Geltenbort P, Nicolaï BM. 2005. Measurement of changes in water thickness in plant materials using very low-energy neutron radiography. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 542, 76–80.
Matsushima U, Kawabata Y, Horie T. 2005. Estimation of the Volumetric Water Content in Chrysanthemum Tissues. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 264, No2, 325–328.
Matsushima U, Kawabata Y, Nakano T, Hino M, Geltenbort P, Nicola”i BM. 2005. High-contrast Neutron Imaging to Observe Water Distribution in Intact Plants. Acta Horticulturae 682, 1411–1418.
Matsushima U, Kawabata Y, Sim CM, Nam KY, Nishizawa T. 2005. Changes in Water Distribution during Senescence in Cut Carnation Flowers. Acta Horticulturae 669, 111–117.
Kawabata Y, Nakano T, Hino M, Sunohara H, Matsushima U, Takenaka N. 2004. High contrast neutron radiography with optical devices in Kyoto University reactor. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment.238–242.
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