ポジトロンイメージング(PETIS)による根系が分泌した有機物の可視化と定量解析

Visualization and evaluation of secretion from root to soil using a positron-emitting tracer imaging system (PETIS)

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 小柳 淳*; 中村 卓司*; 信濃 卓郎*; 藤巻 秀

Yin, Y.-G.; Suzui, Nobuo; Kawachi, Naoki; Ishii, Satomi; Koyanagi, Atsushi*; Nakamura, Takuji*; Shinano, Takuro*; Fujimaki, Shu

土壌環境中の難溶性の栄養素を獲得するために、根が根圏土壌へ有機酸等を分泌することはよく知られているが、根の各部位における分泌がどのように制御されているのかは、未解明のテーマである。我々は、CO(半減期20分)とポジトロンイメージング技術(PETIS)を応用すれば、根系を破壊することなく、光合成産物の根系への転流と有機酸等の根圏土壌への分泌の両方を観測し、定量的解析を行うことが可能であり、したがって「分泌」の制御機構の謎が解明できると考えた。本研究では、新たに開閉式「根箱」を開発し、光合成産物の根系への転流と根圏土壌への分泌の両方を可視化するための実験系の確立した。PETISによる撮像実験の結果、地上部へのトレーサ投与から65分間で根系全体に光合成産物が行き渡る様子を動画像として捉え、さらに植物体を取り除いた後、土壌に残されたC-分泌物の分布を画像化することにも成功した。画像データを元に、基部, 主根, 側根の部位別に光合成産物の転流量と分泌量を解析したところ、側根において根への転流量に対する土壌への分泌量の割合が最も多いこと等が明らかになった。

no abstracts in English