N標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的画像化

Visualization of nitrogen fixation in intact soybean plant with nodules usuing N-labeled nitrogen gas

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

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

ダイズに共生する根粒は空気中の窒素を固定し、他の部位に輸送することで植物体に窒素栄養を供給する役割を持つ。ダイズ植物の成長や、ダイズ子実の生産量を増やすためには窒素固定や固定窒素の輸送といった窒素の動態を定量的に解析し、制御することは重要である。そこで本研究では、放射性同位体のN(半減期9.97分)で標識した窒素ガスとPETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いることにより、窒素の固定及び固定窒素の輸送の非侵襲的なイメージングに加え、生理機能の定量的な解析を実現することを目的とした。ガスクロマトグラフィーを用いて短時間のうちにN標識窒素ガスを単離し、一定の酸素,窒素の非放射性ガスを混合することでトレーサーガスとした。このトレーサーガスを、根粒を形成したダイズ植物個体の地下部に与え、根粒に固定される窒素をPETISにより非侵襲的にイメージングした。この結果、根粒に明瞭なNシグナルが検出され、窒素固定を観察することに成功した。また、イメージングデータから窒素固定速度の定量値を算出することに成功した。

no abstracts in English