A Non-invasive visualizing technique for observing the symbiotic nitrogen fixation using N

共生的窒素固定の観測のための窒素13を用いた非侵襲的画像化技術

藤巻 秀; 石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 石岡 典子

Fujimaki, Shu; Ishii, Satomi; Suzui, Nobuo; Ito, Sayuri; Kawachi, Naoki; Otake, Norikuni*; Oyama, Takuji*; Ishioka, Noriko

ポジトロンイメージング及び窒素13標識窒素ガストレーサを用いて、生きたダイズの根粒における共生的窒素固定の画像化と定量的解析を行った。ポジトロンイメージングは総合的な技術であり、近年ではわれわれはカドミウム107トレーサの製造などの技術開発を行ってきた。ダイズにおける窒素固定の研究へのポジトロンイメージング技術の応用について、おもにトレーサ開発などの技術論的観点から総合的に考察する。

The positron-emitting tracer imaging system (PETIS) is one of the non-invasive imaging tools for living organisms. PETIS is specialized for plant nutrition with very compact detection heads which can be installed in a growth chamber. We have been developing the total methods of PETIS, including production of various positron-emitting radiotracers such as Cd, and many studies in plant nutrition have been done using PETIS in this decade. Here, we employed N for the study of symbiotic nitrogen fixation and successfully developed a rapid method to produce and purify N-labeled nitrogen gas. The gaseous tracer was fed as a mixture of N, O and He (10:20:70) to the underground part of intact nodulated soybean plants. As a result, serial images of distribution of the fixed N were obtained, and the fixation rates were estimated 0.170.10 mol N h plant (mean SD, n=6) from the data.