ポジトロンイメージングを用いたイネにおける亜鉛とカドミウムの動態解析

Real-time imaging of uptake of zinc and cadmium in intact rice plants

鈴井 伸郎; 山崎 治明; 石井 里美; 河地 有木; 石川 覚*; 藤巻 秀

Suzui, Nobuo; Yamazaki, Haruaki; Ishii, Satomi; Kawachi, Naoki; Ishikawa, Satoru*; Fujimaki, Shu

植物が根から元素を吸収する過程を、PETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いて直接イメージングする実験系を確立した。本発表では亜鉛(Zn)とカドミウム(Cd)の根における動態を、Zn及びCdを用いて解析した結果を報告する。供試植物として4週令のイネを用いた。各トレーサー溶液は、0.1-10Mの非放射性のZn又はCd(キャリア)を含む0.5mM CaCl溶液に、Zn又はCdを添加して作製した。アクリル性の容器にイネをセットし、各トレーサー溶液を投与した後、PETISを用いて36時間に渡り連続的に撮像した。まず、異なるキャリア濃度のトレーサー溶液を経根投与した際の動画像から、ZnとCdの吸収過程における基質特異性(m)をそれぞれ算出することができた。次に、投与したZn及びCdの根における存在量の経時変化について、詳細な解析を行ったところ、Znの根における存在量は3時間をピークに達し、その後に減少していくのに対し、Cdの根における存在量は3時間の間に急速に増加した後も、徐々にではあるがさらに増加することが確認された。これは根から吸収された元素が導管へ積み込まれるまでの輸送がZnとCdで速度論的に異なっていることを示すものである。すなわち、本実験系により根におけるさまざまな元素の吸収・保持能力を定量的に算出することが可能となった。

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