植物根圏イメージング技術の開発

Development of plant rhizosphere imaging technique

尹 永根*; 鈴井 伸郎*; 栗田 圭輔  ; 三好 悠太*; 海野 佑介*; 藤巻 秀*; 中村 卓司*; 信濃 卓郎*; 河地 有木*

Yin, Y.-G.*; Suzui, Nobuo*; Kurita, Keisuke; Miyoshi, Yuta*; Unno, Yusuke*; Fujimaki, Shu*; Nakamura, Takuji*; Shinano, Takuro*; Kawachi, Naoki*

植物の根は地上部を支えるだけでなく、土壌から様々な必須栄養元素を吸収・利用する重要な役割を担っていることから、その能力の強化は肥料の利用効率と作物生産性の大幅な向上に繋がる。根は環境を選ぶことができないため、生涯環境ストレスと向き合いそれを最適化する能力をもっており、例えば、根圏と呼ばれる周辺土壌におけるpH調整や難溶性の栄養元素の可溶化、微生物との共生関係の構築などが知られている。こうした働きは根が土壌に放出した有機酸などの分泌物を介して行うが、その種類や量は根の伸長方向と各部位における土壌養分や微生物などの状況に応じて変化させていると推測されており、肝心な場所と応答機構は不明な点が多い。そこで我々は、C(半減期20分)標識二酸化炭素(CO)とポジトロンイメージング装置(PETIS)を利用して、生きた植物根が土壌に放出したC標識分泌物の分布を可視化することで、これを指標に根圏となる場所を特定し、その作用機序の解析を可能にする根圏イメージング技術を確立した。

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