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Comparison of $$^{15}$$O-labeled and $$^{18}$$F-labeled water uptake in a soybean plant by PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System)

PETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)法を用いたダイズにおける$$^{15}$$O標識水と$$^{18}$$F標識水の吸収動態の比較

中西 友子*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 池上 奈通子*; 大國 曜子*; 古川 純*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 関根 俊明; 松橋 信平; 伊藤 岳人*; 久米 民和; 内田 博*; 辻 淳憲*

Nakanishi, Tomoko*; Yokota, Harumi*; Tanoi, Keitaro*; Ikeue, Natsuko*; Okuni, Yoko*; Furukawa, Jun*; Ishioka, Noriko; Watanabe, Satoshi; Osa, Akihiko; Sekine, Toshiaki; Matsuhashi, Shimpei; Ito, Takehito*; Kume, Tamikazu; Uchida, Hiroshi*; Tsuji, Atsunori*

ダイズにおける$$^{15}$$O標識水と$$^{18}$$F標識水の吸収動態をPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)法を用いて比較検討した。$$^{15}$$O標識水(半減期: 2分)はサイクロトロンを用いて$$^{14}$$N(d,n)$$^{15}$$O反応により、また、$$^{18}$$F標識水(半減期: 110分)は$$^{16}$$O($$alpha$$,pn)$$^{18}$$F反応により調製した。標識水の供給は、根を切り落としたダイズの茎の下部から行い、植物中の標識水から放出される$$gamma$$線をBGO検出器(5cm$$times$$15cm)を用いてリアルタイム計測を行った。15秒ごとの計測の積算値からダイズの各茎における20分間の吸水動態を調べたところ、$$^{18}$$F標識水の方が$$^{15}$$O標識水より早く吸収されることがわかり、$$^{18}$$F標識水ではフッ素は$$^{18}$$F$$^{-}$$イオンとなり、バルクの水とは異なる動態を示すことが示された。吸収された$$^{15}$$O標識水の静止画像を撮ったところ、10分間の吸収後においても初葉よりも上部に$$^{15}$$O標識水の分布は見られなかった。

$$^{15}$$O-Labeled and $$^{18}$$F-Labeled water uptake manner in a soybean plant was compared by PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System). $$^{15}$$O-Labeled water (half-life: 2 min) and $$^{18}$$F-Labeled water (half-life: 110 min) were produced by a cyclotron by $$^{14}$$N(d,n)$$^{15}$$O and $$^{16}$$O($$alpha$$,pn)$$^{18}$$F reactions, respectively. A root of a soybean plant was cut off and each labeled water was supplied from the basal part of the plant. The gamma-rays emitted from the sample was measured by a BGO counter with a detection area of 5 cm$$times$$15 cm. The radioactivity from each stem was accumlated every 15 s till 20 min. It was found that $$^{18}$$F-labeled water was taken up much faster than $$^{15}$$O-labeled water, suggesting that in $$^{18}$$F-labeled water, fluorine was moved in the form of $$^{18}$$F-ion. When BAS image of $$^{15}$$O-labeled water in a plant after 5 min and 10 min of water supply was taken, it was found that the labeled water was observed only in the lowest internode, between a root and the first leaves.

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