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ポジトロンイメージングによるダイズ植物における窒素固定および固定窒素の輸送の解析

Analysis of biological nitrogen fixation and transport of the product in soybean plant using a positron-imaging method

石井 里美; 尹 永根; Hung, N. V. P.*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

Ishii, Satomi; Yin, Y.-G.; Hung, N. V. P.*; Suzui, Nobuo; Kawachi, Naoki; Otake, Norikuni*; Oyama, Takuji*; Fujimaki, Shu

ダイズ等のマメ科植物は、根に根粒を形成し、根粒菌と共生することで、気体の窒素を固定するという、特有の窒素栄養の獲得機能をもつ。われわれは、窒素の唯一利用可能な放射性同位体である$$^{13}$$Nと、生きた植物中の元素の動きを非破壊的に可視化できるポジトロンイメージング装置を用いて、ダイズの窒素固定機能と固定した窒素化合物の輸送機能を解明することを目指している。$$^{13}$$Nの半減期は約10分であり非常に減衰が速いが、これまでに、イメージングに必要な高放射能の$$^{13}$$N標識窒素ガス([ $$^{13}$$N]N$$_{2}$$)を短時間で製造・精製し植物体に投与する技術を開発し、ポジトロンイメージング装置によってダイズの窒素固定の様子と固定窒素の移動を画像化することに成功している。また、画像データより、窒素が固定されてから1時間以内という初期の段階における、固定窒素の移動速度と分配パターンを明らかにした。

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