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論文

Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in ${it Arabidopsis thaliana}$

宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; et al.

Journal of Radiation Research, 49(4), p.373 - 379, 2008/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:62.84(Biology)

本研究は、重粒子マイクロビーム照射及びレーザー照射を用いて根の水分屈性における根端と伸長領域の役割を明らかにすることを目的とした。伸長領域への重イオンマイクロビームの照射は水分屈性の進行を有意に一時的に抑制したが、コルメラ細胞への照射は抑制しなかった。しかし、レーザー照射は水分屈性にコルメラ細胞が必要なことを示唆した。さらに、重イオンブロードビーム照射実験から、重イオンの照射によりIAA5遺伝子の発現が抑制されるが、MIZU-KUSSEI1遺伝子は抑制されないことがわかった。これらの結果は、根端と伸長領域とが根の水分屈性に異なる役割を持つこと、また遺伝子の発現が必要なことを示唆した。

論文

Functional analysis of root elongation zone in hydrotropism in ${it Arabidopsis}$ using heavy-ion microbeam

宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 116, 2008/03

水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として、重イオンマイクロビーム照射及びレーザー照射によって組織あるいはその機能を局所的に破壊した根の水分屈性を解析した。レーザーによる根端の局所的な照射を行った解析から、コルメラ細胞及び、伸長領域が水分屈性の発現に必須であることが示唆された。一方、重イオンマイクロビーム照射は、伸長領域への照射においてのみ水分屈性発現の低下をもたらしたが、コルメラ細胞への照射では屈性の低下をもたらさなかった。重イオン照射が新規の遺伝子発現を不活化できるかを、重イオン照射後の個体のオーキシン誘導性遺伝子発現を指標に検証したところ、照射によりオーキシン誘導性遺伝子発現の誘導が顕著に抑制されることが明らかになった。これらの結果は、水分屈性発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の両細胞群が機能すること、また伸長領域では新規の遺伝子発現が必須である一方、コルメラ細胞においては新規の遺伝子発現が必須でないことを示唆した。

論文

Conceptual design of Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR)

大久保 努; 内川 貞夫; 中野 佳洋; 秋江 拓志; 小林 登; 深谷 裕司

Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 7 Pages, 2007/04

成熟した軽水炉技術に立脚して、将来の持続的なエネルギー供給を確保するため、革新的水冷却炉(FLWR)の概念検討が原子力機構で実施されている。本概念は、MOX燃料を装荷した稠密炉心を使用するもので、2つのステップから構成されている。第1ステップは高転換型炉心(HC-FLWR)で現行の軽水炉やプルサーマルからのスムーズな技術的連続性を目指したものである。第2ステップは、低減速軽水炉(RMWR)概念であり、1.0を超える高い転換比を実現してプルトニウムの多重リサイクルを達成するものである。重要な点は、この2つの炉心概念では、同じ大きさの燃料集合体を使用する点であり、このため、将来の燃料サイクル環境に柔軟に対応しながら同じ原子炉システムにおいて前者から後者へ移行できる点である。本論文では、FLWRの概念設計の結果を示す。HC-FLWRの概念設計は最近改良され、核熱結合計算によって炉心特性詳細な評価を行った。本炉心では、55GWd/t程度の燃焼度を達成可能である。

論文

根の水分屈性において機能する細胞群の同定と重力屈性との比較

宮沢 豊*; 根岸 洋*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 119, 2007/02

Hydrotropism is a response of roots to a moisture gradient. Despite its importance on acquirement of water and nutrients, functional tissue for hydrotropism is hardly uncovered. To approach this problem, we intended to identify the functional tissues responsible for hydrotropism, in comparison with gravitropism. We irradiated either laser beam or heavy-ion beam to root tissues and monitored the changes in tropic responses. Laser beam irradiation to either elongation zone or columella cells resulted in marked decrease in both tropic curvatures. Similar effect was observed when heavy-ion beam was irradiated to elongation zones. Irradiation of either beam to elongation zone resulted in a decrease in root growth. However, the heavy-ion beam irradiation to columella cells affected neither root tropism nor growth. Considering the non-destructive cell inactivation effect of heavy-ion beam, our results suggest that cells in both columella and elongation zone are necessary for expression of both tropisms, but the biological processes that occur inside the respective cells are different.

論文

Characteristics of severe accidents of Reduced-Moderation Water Reactor (RMWR)

与能本 泰介; 秋江 拓志; 小林 登; 大久保 努; 内川 貞夫; 岩村 公道

Proceedings of 6th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, Operations and Safety (NUTHOS-6) (CD-ROM), 11 Pages, 2004/10

低減速軽水炉RMWRは、産業界と協力し原研で検討が進められている高転換軽水冷却炉である。高富化度のプルトニウム燃料を使用することから、液体金属冷却増殖炉と同様に、安全性の検討ではシビアアクシデント時の再臨界性の検討が重要である。本研究では、この問題を検討するためRMWRのシビアアクシデントの特徴を検討した。これまでの検討より、(1)炉心で再臨界が生じると仮定する場合でも、水が存在しないことから機械的な衝撃は小さい,(2)下部ヘッドにおいて燃料と被覆材がよく混合しデブリベッド上面が平らな場合、再臨界状態にならない,(3)下部ヘッドにおいて燃料のみが球状に集積することを想定する場合でも、現実的な形状の中性子吸収材の設置により再臨界を防止することができる、等の結果が得られている。

口頭

重力屈性と水分屈性に機能する細胞群の同定; 重イオンマイクロビームとレーザー照射を用いた比較解析

根岸 洋*; 宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一; 浜田 信行; 柿崎 竹彦; et al.

no journal, , 

根は重力屈性に加え、高水分側へと屈曲・伸長させる水分屈性を示す。本研究では、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として重イオン(220MeV炭素イオン)マイクロビーム及びレーザー照射実験を行った。方法は、シロイヌナズナ根端にレーザー、及び、重イオンビームの局部照射を行い、特定の数細胞を破壊又は不活化し、それらの個体について重力屈性及び水分屈性を確認することにより行った。まず、細胞そのものを破壊するレーザー照射をコルメラ細胞及び、伸長領域に対して行った結果、重力屈性,水分屈性ともに顕著に低下し、また伸長領域に照射した個体では顕著な伸長量の低下も観察された。一方、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、両屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果から、水分屈性,重力屈性ともに、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことが示唆された。

口頭

シロイヌナズナの根の水分屈性発現を担う細胞群の同定

根岸 洋*; 宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一; 浜田 信行; 柿崎 竹彦; et al.

no journal, , 

根は、高水分側へと屈曲・伸長させる水分屈性を示す。本研究では、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として重イオン(220MeV炭素イオン)マイクロビーム及びレーザー照射実験を行った。方法は、シロイヌナズナ根端にレーザー、及び、重イオンビームの局部照射を行い、特定の数細胞を破壊又は不活化し、それらの個体について重力屈性及び水分屈性を確認することにより行った。まず、細胞そのものを破壊するレーザー照射をコルメラ細胞及び、伸長領域に対して行った結果、水分屈性が顕著に低下し、また伸長領域に照射した個体では顕著な伸長量の低下も観察された。一方、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、水分屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果から、水分屈性には、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことが示唆された。

口頭

重イオンマイクロビーム及びレーザー照射による根の水分屈性を制御する細胞群の同定

宮沢 豊*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 藤井 伸治*; 高橋 秀幸*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 和田 成一*; et al.

no journal, , 

細胞を非破壊的に不活化する重イオン($$^{12}$$C, 220MeV)マイクロビーム(直径180$$mu$$m, 500Gy相当量)を伸長領域に照射したところ、レーザー照射と同様に伸長量及び屈性能の低下が認められ、屈性発現における伸長領域での偏差的な遺伝子発現の必要性を支持する結果が得られた。一方で、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、両屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果は、水分屈性,重力屈性ともに、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことを示唆するもので、両細胞群における生体反応には大きな差異があると考えられた。

口頭

レーザー及び重イオンマイクロビーム照射による根端細胞破壊がシロイヌナズナ根の水分屈性に与える影響

宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 大庭 淳*; 金安 智子*; 諸橋 恵太*; 高橋 あき子*; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; et al.

no journal, , 

本研究は、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として、重イオンマイクロビーム及びマイクロレーザーにより局部照射を行い、照射後個体の根の水分屈性能を解析した。レーザーによる根端の局部照射を行った個体の解析から、コルメラ細胞及び、伸長領域が水分屈性の発現に必須であることが示唆された。一方、重イオンマイクロビーム照射は、伸長領域への照射において水分屈性発現の低下をもたらしたが、コルメラ細胞への照射では屈性の低下をもたらさなかった。一般に、重イオンビーム照射は非破壊的に遺伝子発現を変化させると考えられている。そこで、重イオンビーム照射による遺伝子発現の変化を、イオンビーム照射後の個体のオーキシン誘導性遺伝子発現を指標に検証した。その結果、オーキシン誘導性遺伝子のオーキシンによる発現誘導が顕著に抑制されることが明らかになった。これらの結果は、水分屈性発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の両細胞群が機能すること、また伸長領域では、コルメラ細胞と異なり刺激感受後の遺伝子発現の変化が水分屈性発現に必須であることを示唆している。

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