Vanadium uptake and an effect of vanadium treatment on F-labeled water movement in a cowpea plant by positron emitting tracer imaging system (PETIS)

PETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)法を用いたササゲにおけるバナジウム吸収動態及びF標識水の吸収へのバナジウムの影響

古川 純*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 上岡 志ほり*; 松橋 信平; 石岡 典子; 渡辺 智; 内田 博*; 辻 淳憲*; 伊藤 岳人*; 水庭 千鶴子; 長 明彦  ; 関根 俊明; 橋本 昭司; 中西 友子*

Furukawa, Jun*; Yokota, Harumi*; Tanoi, Keitaro*; Ueoka, Shiori*; Matsuhashi, Shimpei; Ishioka, Noriko; Watanabe, Satoshi; Uchida, Hiroshi*; Tsuji, Atsunori*; Ito, Takehito*; Mizuniwa, Chizuko; Osa, Akihiko; Sekine, Toshiaki; Hashimoto, Shoji; Nakanishi, Tomoko*

ポジトロン放出核種を利用したイメージング装置であるPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)を用いてササゲにおけるバナジウム(V)吸収をリアルタイムで測定した。バナジウム-48は、日本原子力研究所高崎研究所のAVFサイクロトロンを用い、Sc箔に50MeVの粒子を照射することにより製造した。Vを水耕液に添加し、PETISによりリアルタイム計測を行った。またV水溶液を添加してから3,6,20時間目の植物体を用いてバナジウム分布をラジオグラフィにより測定した。これらにより処理開始後20時間目には植物体全体にバナジウムが分布していることが明らかになった。植物に吸収されたバナジウムが及ぼす影響を見るために、同様にポジトロン放出核種であるフッ素-18で標識した水を用いてPETISによりササゲの水分吸収動態を測定した。計測前に20時時間バナジウムを吸収させると、標識水の吸収が極端に抑えられることが示された。これらの結果は植物体の地上部に移行したバナジウムが標識水の吸収を阻害する主な原因であることを示唆している。

We present real time Vanadate (V) uptake imaging in a cowpea plant by Positron Emitting Tracer Imaging System (PETIS). Vanadium-48 was produced by bombarding a Sc foil target with 50 MeV -particles at Takasaki Ion accelerators for Advanced Radiation Application (TIARA) AVF cyclotron. Then V was added to the culture solution to investigate the V distribution in a cowpea plant. The real time uptake of the V was monitored by PETIS. We measured the distribution of V in a whole plant after 3, 6 and 20 hours of V treatment by Bio-imaging Analyzer System (BAS). After the 20 hour treatment, vanadate was detected at the up-ground part of the plant. To know the effect of V uptake on plant activity, F-labeled water uptake was analyzed by PETIS. When a cowpea plant was treated with V for 20 hours before F-labeled water uptake experiment, the total amount of F-labeled water absorption was drastically desreased. Results suggest the inhibition of water uptake was mainly caused by the vanadate already moved to the up-ground part of the plant.