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論文

"Live-autoradiography" technique reveals genetic variation in the rate of Fe uptake by barley cultivars

樋口 恭子*; 栗田 圭輔; 酒井 卓郎; 鈴井 伸郎*; 佐々木 実莉*; 香取 摩耶*; 若林 優奈*; 間嶋 勇太*; 齋藤 彰宏*; 大山 卓爾*; et al.

Plants (Internet), 11(6), p.817_1 - 817_11, 2022/03

https://doi.org/10.3390/plants11060817
 被引用回数：2 パーセンタイル：32.87(Plant Sciences)

植物は様々な鉄獲得機構を発達させてきたが、植物による鉄獲得速度の遺伝的多様性については植物種や遺伝子型間で広く調査されていない。我々は、$$^{59}$$Feを用いたライブオートラジオグラフィー技術を用いて、オオムギ品種における極低濃度のFe溶液からのFe吸収速度を直接評価した。この結果、オオムギの品種間において、低濃度Fe溶液からFeを獲得する能力が、必ずしもFe欠乏に対する耐性を決定する唯一の要因ではないことが明らかとなった。

論文

Analysis of the effect of O$$_{2}$$ partial pressure on nitrogen fixation in soybean plant using positron-emitting tracer

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

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 99, 2014/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2013-059.pdf

ダイズの根粒における共生的窒素固定に対する周辺空気の組成、とくに酸素分圧の及ぼす影響について解析するために、ポジトロンイメージング(PETIS)による画像化と解析を行った。窒素13ガスを製造、精製し、所定の酸素分圧となるようにトレーサガスを調製した。これをダイズ根粒に10分間投与し、PETISによりイメージングを行った。減衰を待ち、同一個体を対象に、酸素分圧を変えて(0%, 10%, 20%)実験を繰り返し、合計3回の実験を行った。各実験回において根粒が窒素を固定する動画像が得られ、これらのデータを解析したところ、酸素分圧が通常の20%から10%に低下した場合、窒素固定活性も顕著に低下するが、その程度は0%の場合とさほど変わりないことが明らかになった。

論文

Production of $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas tracer for the imaging of nitrogen fixation in soybean nodules

石井 里美; 井倉 将人*; 尹 永根; Hung, N. V. P.*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 小柳 淳*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 98, 2014/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2013-059.pdf

Nitrogen is the most important nutrient for the plants. Soybean can utilize nitrogen from atmospheric N$$_{2}$$ fixed by nodules which are symbiotic organs of leguminous plants with rhizobia. In the beginning of this research project, we set our methodological goal to visualize and analyze the nitrogen fixation in the nodules and subsequent nitrogen transport to the aerial part in a plant using $$^{13}$$N and PETIS. Previously, we have developed a method of production of highly purified $$^{13}$$N-labelled nitrogen gas tracer using gas chromatography and successfully visualized nitrogen fixation in intact nodules. However, the yields of the tracer were only a few ten megabecquerels and too low to visualize the transport of fixed nitrogen to the aerial part. Therefore, we have been trying to improve the production method to gain much higher radioactivity with consideration of the very short half-life of [$$^{13}$$N]N$$_{2}$$. In this study, we tested a new technique to turn the main by-product [$$^{13}$$N]N$$_{2}$$O into the desired product [$$^{13}$$N]N$$_{2}$$ directly.

論文

Quantitative analysis of the initial transport of fixed nitrogen in nodulated soybean plants using $$^{15}$$N as a tracer

Hung, N. V. P.*; 渡部 詩織*; 石川 伸二*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 佐藤 孝*; 石井 里美; 藤巻 秀; 大山 卓爾*

Soil Science and Plant Nutrition, 59(6), p.888 - 895, 2013/12

https://doi.org/10.1080/00380768.2013.838742
 被引用回数：4 パーセンタイル：13.87(Plant Sciences)

The quantitative analysis of the initial transport of fixed $$^{15}$$N in intact nodulated soybean plants was investigated at the vegetative stage and pod-filling stage by the $$^{15}$$N pulse-chase experiment. The nodulated roots were exposed to N$$_{2}$$ gas labeled with a stable isotope $$^{15}$$N for 1 hour. Plant roots and shoots were separated into three sections with the same length of the main stem or primary root. Approximately 80% and 92% of fixed N was distributed in the basal part of the nodulated roots at vegetative and pod-filling stage the end of 1 hour of $$^{15}$$N$$_{2}$$ exposure, respectively. In addition, about 90% of fixed $$^{15}$$N was retained in the nodules and 10% was exported to root and shoot after 1 hour of $$^{15}$$N$$_{2}$$ exposure at pod-filling stage. The percentage distribution of $$^{15}$$N in the nodules at pod-filling stage decreased from 90% to 7% during the 7 hours of the chase-period, and increased in the roots (14%), stems (54%) leaves (12%), pods (10%), and seeds (4%). The $$^{15}$$N distribution was negligible in the distal root segment, suggesting that nitrogen fixation activity was negligible and recycling fixed N from the shoot to the roots was very low in the initially short time of the experiment.

論文

Effect of nitrate on nodulation and nitrogen fixation of soybean

大山 卓爾; 藤掛 浩行*; 八島 裕幸*; 七夕 小百合*; 石川 伸二*; 佐藤 孝*; 西脇 俊和*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 石井 里美; et al.

Soybean Physiology and Biochemistry, p.333 - 364, 2011/11

https://doi.org/10.5772/17992

Soybean Physiology and Biochemistryの中の、ダイズ植物の根粒形成及び窒素固定に対する硝酸の影響という章で研究成果をまとめている。窒素固定について、$$^{13}$$N標識窒素ガスを製造し、非侵襲的にイメージングし、定量することができた。硝酸処理下で$$^{11}$$C標識二酸化炭素を投与して光合成産物の根への分配をPETISにより観察し、さらに根粒の成長との関連を調べた。ひとつの植物の根を、硝酸処理区と無処理区に分けて$$^{11}$$C標識光合成産物の根への移行を観察したところ、硝酸処理区の根への移行が早いことがわかった。$$^{13}$$N標識硝酸を根粒着生株と非着生株の根に与え、硝酸処理区,無処理区で吸収,移行の様子を観察したところ$$^{13}$$N標識硝酸の吸収,移行に差はなかった。このことから、根粒の着生は硝酸の吸収,移行に影響を与えないことがわかった。根粒の窒素固定や硝酸の影響に関してPETISを用いたデータが大きく貢献している。

論文

Regulation of root nodule formation in leguminous plants

伊藤 小百合; 藤巻 秀; 加藤 太一*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 大山 卓爾*

Nitrogen assimilation in plants, p.205 - 214, 2010/07

Leguminous plants can form root nodules as symbiotic organs with soil bacterium rhizobia. The rhizobia fix atmospheric nitrogen in nodules, and the host plants can use this fixed nitrogen in exchange for providing photosynthate as an energy source. The nodule formation is regulated systemically in the host plants to prevent excess nodulation. This process is referred to as autoregulation of nodulation (AON), which includes communication between shoot and root. Hypernodulation mutants, a part of the AON is impaired, can form large number of nodules than the wild type. Using the hypernodulation mutants is thought to be an effective approach to clarify the mechanism of the AON. Recently, we found that the AON is related to the control system of leaf cell proliferation by analysis of the growth of the mutants. In this report, the AON mechanism is reviewed especially in relations to physiological features of the hypernodulation mutants.

論文

空気中の窒素を養分にするマメ科植物の「根粒」の機能の画像化

藤巻 秀; 石井 里美; 大山 卓爾*

放射線と産業, (124), p.32 - 35, 2009/12

http://ci.nii.ac.jp/naid/40016923259

根粒は、マメ科植物などの根が土壌細菌の一種である「根粒菌」に感染することにより着生する特殊な器官であり、根粒菌が空気中の窒素ガスをアンモニアに変換する働きにより、植物は窒素栄養を獲得することができる。この「共生的窒素固定」と呼ばれる機能は世界の食糧生産にとって非常に重要な役割を果たしている。最近、筆者らのグループは、この「共生的窒素固定」の様子をポジトロンイメージング技術と窒素13標識窒素ガストレーサを用いて非侵襲的にイメージングすることに成功し、論文発表を行った。本論文はこの内容を紹介するとともに、その学術的・社会的背景についても述べるものである。

論文

The Production of $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas tracer and the imaging of nitrogen fixation in soybean nodules

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 松橋 信平; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 106, 2009/12

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2009-041.pdf

The nodule is a symbiotic organ of leguminous plants with rhizobium. Soybean plants utilize nitrogen (N) fixed by nodules from atmospheric N$$_{2}$$. Until now, $$^{15}$$N, a stable isotope, has long been used for studies of N$$_{2}$$ fixation. However, because this method is invasive, it has been difficult to analyze an instant response to an environmental (ex. temperature, light) changes. The purpose of our study is to image the N$$_{2}$$ fixation and analyze the kinetics quantitatively and noninvasively by using nitrogen gas labeled with $$^{13}$$N (half life: 10 min), a positron emitting isotope, and PETIS (positron-emitting tracer imaging system). Previously, we succeeded in producing $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas However, it was required to purify the gas because it was likely to contain physiologically active $$^{13}$$N-labeled impurities. In this paper, we report development of a new method of production of pure $$^{13}$$N$$_{2}$$ and the imaging of nitrogen fixation.

論文

Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant with nodules using $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

Soil Science and Plant Nutrition, 55(5), p.660 - 666, 2009/10

https://doi.org/10.1111/j.1747-0765.2009.00403.x
 被引用回数：15 パーセンタイル：40.74(Plant Sciences)

Real-time images of nitrogen fixation in an intact nodule of hydroponically cultured soybean (Glycine max [L] Merr.) were obtained. In this study, we developed a rapid method to produce and purify $$^{13}$$N (half life: 9.97 min)-labeled radioactive nitrogen gas. $$^{13}$$N was produced from the $$^{16}$$O (p, $$alpha$$) $$^{13}$$N nuclear reaction. CO$$_{2}$$was filled in a target chamber and irradiated for 10 min with protons at energy of 18.3 MeV and electric current of 5 $$mu$$A which was delivered from a cyclotron. All CO$$_{2}$$ in the collected gas was absorbed and removed with powdered soda-lime in a syringe, and replaced by helium gas. The resulting gas was injected into GC and separated, and 35 mL of fraction including the peak of [$$^{13}$$N]-nitrogen gas was collected by monitoring the chromatogram. The obtained gas was mixed with 10 mL of O$$_{2}$$ and 5 mL of N$$_{2}$$ and used in the tracer experiment. The tracer gas was fed to the underground part of intact nodulated soybean plants and serial images of distribution of $$^{13}$$N were obtained noninvasively using PETIS (positron-emitting tracer imaging system). The rates of nitrogen fixation of the six test plants were estimated as 0.17 $$pm$$ 0.10 $$mu$$mol N$$_{2}$$h$$^{-1}$$ (mean $$pm$$ SD) from the PETIS image data. The decreasing rates of assimilated nitrogen were also estimated as 0.012 $$pm$$ 0.011 $$mu$$mol N$$_{2}$$h$$^{-1}$$ (mean $$pm$$ SD).

論文

The Production of $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas for imaging of nitrogen fixation by soybean nodule

石井 里美; 鈴井 伸郎; 石岡 典子; 河地 有木; 松橋 信平; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 111, 2008/11

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2008-055.pdf

The nodule is a symbiotic organ of leguminous plants with rhizobium. Soybean plants utilize nitrogen (N) fixed by nodules from atmospheric N$$_{2}$$. Until now, $$^{15}$$N, a stable isotope, has long been used for kinetics of N$$_{2}$$ fixation and dynamics of transport of fixed N. However, because this method is invasive, it has been difficult to analyze an instant response to an environmental (ex. temperature, light conditions) change with these methods because they are invasive. We are planning to image and analyze such kinetics and dynamics quantitatively and noninvasively by using nitrogen gas labeled with $$^{13}$$N (half life: 10 min), a positron emitting isotope, and PETIS (positron imaging tracer imaging system). In this paper, we report the synthesis and purification of $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas ($$^{13}$$N$$_{2}$$).

論文

Interaction between nitrogen nutrients acquisition function and distribution of photosynthetic products

大山 卓爾*; 末吉 邦*; 大竹 憲邦*; 伊藤 小百合*; 石橋 弘規*; Hara, T.*; Kimura, T.*; 松橋 信平; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 122, 2007/02

As nodulated leguminous crops grow, they assimilate both gaseous nitrogen and combined nitrogen. Combined N especially the NO$$_{3}$$$$^{-}$$ form inhibits all phases of nodulation and N$$_{2}$$ fixation process, although the mechanism have not been fully elucidated. Tungstate is a non-essential element for plant growth, which exerts harmaful effects on plants. When tungstate is applied to the plant medium, it competes with molybdate and inhibits some enzymes, which have a Mo cofactor in the active site such as nitrate reductase and nitrogenase. Application WO$$_{4}$$$$^{2-}$$ to the culuture medium diturbed nitrate transport to the shoot. In this report, WO$$_{4}$$$$^{2-}$$ was introduced into cut end of petiole of primary leaf and investigated that $$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$ transport from root to shoot was inhibited or not.

論文

植物の生理活動研究の手段としてのPET

森 敏*; 中西 友子*; 林 浩昭*; 大山 卓爾*; 内田 博*; 松橋 信平; 関根 俊明

Radioisotopes, 50(9), p.408 - 418, 2001/09

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.50.9_408

原研が中心となり開発を進めてきた植物研究用ポジトロンイメージング装置(PETIS)とこれを用いて研究を行うためにこれまでに開発してきたポジトロン標識化合物について、開発経緯と現状を解説した。また、PETISを用いた原研・大学プロジェクト共同研究で得られた知見として、植物体を構成する主要元素である炭,窒素などの化合物,植物内での物質輸送に重要な役割を果たすと考えられる水,ミネラルとして重要な金属元素等の動態に関して、植物生理学的な立場から、これまでの研究手法ではえられなかった知見の新規性,重要性について解説した。

口頭

$$^{13}$$N標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的画像化

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

no journal, , 

ダイズに共生する根粒は空気中の窒素を固定し、他の部位に輸送することで植物体に窒素栄養を供給する役割を持つ。ダイズ植物の成長や、ダイズ子実の生産量を増やすためには窒素固定や固定窒素の輸送といった窒素の動態を定量的に解析し、制御することは重要である。そこで本研究では、放射性同位体の$$^{13}$$N(半減期9.97分)で標識した窒素ガスとPETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いることにより、窒素の固定及び固定窒素の輸送の非侵襲的なイメージングに加え、生理機能の定量的な解析を実現することを目的とした。ガスクロマトグラフィーを用いて短時間のうちに$$^{13}$$N標識窒素ガスを単離し、一定の酸素,窒素の非放射性ガスを混合することでトレーサーガスとした。このトレーサーガスを、根粒を形成したダイズ植物個体の地下部に与え、根粒に固定される窒素をPETISにより非侵襲的にイメージングした。この結果、根粒に明瞭な$$^{13}$$Nシグナルが検出され、窒素固定を観察することに成功した。また、イメージングデータから窒素固定速度の定量値を算出することに成功した。

口頭

ポジトロンイメージング技術を用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的画像化

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

no journal, , 

ダイズは根粒菌と共生して根粒を形成し、根粒菌が固定した空中の窒素を利用している。根粒は固定した窒素(固定窒素)を他の部位に輸送することで植物体に窒素栄養を供給する役割を持つ。ダイズ植物の成長や、ダイズ子実の生産量を増やすためには窒素固定や固定窒素の輸送といった窒素の動態を定量的に解析し、制御することは重要である。窒素固定や固定窒素の輸送は光や温度といった環境の変化に対して短時間の間に生理的な応答を示し、数時間内に変化する。したがって、環境の変化に対する窒素固定や固定窒素の動態の数時間内における変化を解析するためには非侵襲的な方法が必要となる。本研究では、放射性同位体の$$^{13}$$N(半減期9.97分)により標識した窒素ガス($$^{13}$$N$$_{2}$$)とPETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いることにより、窒素の固定及び固定窒素の輸送の非侵襲的なイメージングを実現した。

口頭

A Non-invasive visualizing technique for observing the symbiotic nitrogen fixation using $$^{13}$$N

藤巻 秀; 石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 石岡 典子

no journal, , 

ポジトロンイメージング及び窒素13標識窒素ガストレーサを用いて、生きたダイズの根粒における共生的窒素固定の画像化と定量的解析を行った。ポジトロンイメージングは総合的な技術であり、近年ではわれわれはカドミウム107トレーサの製造などの技術開発を行ってきた。ダイズにおける窒素固定の研究へのポジトロンイメージング技術の応用について、おもにトレーサ開発などの技術論的観点から総合的に考察する。

口頭

$$^{13}$$N標識窒素ガスによるダイズ根粒菌窒素固定イメージング

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

no journal, , 

ダイズなどのマメ科植物は、土壌微生物である根粒菌が根に感染すると「根粒」という共生器官を形成する。根粒は空中の窒素を固定し、固定した窒素を他の部位に輸送することで植物体に窒素栄養を供給する役割を持つ。これまで根粒による窒素固定の活性,固定窒素の輸送についてはN-15標識法を用いて研究されてきた。しかし、これらの方法は侵襲的であるために、例えば光や温度といった条件の変化に対する窒素固定や固定窒素の輸送の応答、すなわち栽培環境変化に対するそれらの生理的な応答を解析することは難しかった。そこで本研究ではN-13により標識した窒素ガス(13N標識窒素ガス)トレーサー及びPETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いて、窒素固定の活性及び固定窒素の輸送を非侵襲的にイメージングし、定量的に解析することを目的とした。

口頭

Non-invasive imaging of nitrogen fixation and carbon translocation in intact soybean plants using a positron-emitting tracer imaging system

石井 里美; 伊藤 小百合*; 鈴井 伸郎; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾; 藤巻 秀

no journal, , 

The positron-emitting tracer imaging system (PETIS) is one of the non-invasive imaging tools using specialized for plant nutrition. PETIS can visualize radiotracer in a living organism and provides real-time 2D images like a video camera. We visualized nitrogen fixation and carbon translocation in intact nodulated soybean plants. We developed a rapid method to produce and purify $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas, and fed it as a mixture of N$$_{2}$$, O $$_{2}$$ and He (10:20:70) to the underground part. As a result, serial images of distribution of the fixed $$^{13}$$N were obtained, and the N$$_{2}$$ fixation rates were estimated from the PETIS data. Allocation of photosynthates to root nodules was analyzed non-invasively using $$^{11}$$CO$$_{2}$$. $$^{11}$$C-photosynthates were transported to the root base within about 20 min and to the root tips within one hour after feeding of $$^{11}$$CO$$_{2}$$ to the leaves. Most of the $$^{11}$$C-photosynthates in the underground part were localized to the root base where many nodules were formed. It was shown that larger amount of $$^{11}$$C-photosynthates was transported into the nodules on the root base than into those on the distal regions. This suggested that the position of nodules in the roots may be a dominant determining factor for the sink activity of the photoassimilates, and that the basal nodules may have higher nitrogen fixation activity.

口頭

Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant

石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀

no journal, , 

To know kinetics of N$$_{2}$$ fixation and transport of fixed N, a stable isotope, $$^{15}$$N has been widely used. However, it has experimental limitations to analyze a quick (rapid) response to environmental changes such as temperature or light conditions with this method because it is invasive. We have developed imaging technique by using nitrogen gas labeled with a radio isotope $$^{13}$$N (half life: 9.97 min), and PETIS (positron-emitting tracer imaging system) successfully, and we analyzed kinetics of fixation and fixed N quantitatively and noninvasively. In this study, we developed a rapid method to produce and purify $$^{13}$$N-labeled nitrogen gas. The gas was mixed with 10 ml of O$$_{2}$$ and 5 ml of N$$_{2}$$ and 35 ml of helium, and the gas mixture was used in the tracer experiment. The tracer gas was fed to the underground part of intact nodulated soybean plants and serial images of distribution of $$^{13}$$N were acquired by PETIS. The rates of nitrogen fixation of the six test plants were estimated as 0.17$$pm$$0.10 $$mu$$mol N$$_{2}$$ h$$^{-1}$$ from the dynamic data of PETIS images. The decreasing rates of assimilated nitrogen were also estimated as 0.01$$pm$$20.011 $$mu$$mol N$$_{2}$$ h$$^{-1}$$.

口頭

$$^{65}$$Znを用いた植物体内における亜鉛のリアルタイムイメージング

鈴井 伸郎; 山崎 治明; 河地 有木; 石井 里美; 石岡 典子; 大山 卓爾; 藤巻 秀

no journal, , 

植物体内における亜鉛の動態をポジトロンイメージング技術により可視化する際に、これまでは$$^{62}$$Znを自ら製造して用いてきたが、娘核種の$$^{62}$$Cuがポジトロン放出核種である問題があった。本発表では購入可能なRIである$$^{65}$$Zn(娘核種$$^{65}$$Cuは安定同位体)にトレーサーに用いることで、亜鉛のポジトロンイメージングが可能であるかを検証した。400kBqの$$^{65}$$Znを含むトレーサー溶液をイネに投与し、PETISで撮像したところ、$$^{65}$$Znが根から吸収され、地上部へ輸送され、蓄積される動画像を得ることができた。さらに、異なるキャリア濃度(基質濃度)のトレーサー溶液を投与した際の動画像から、$$^{65}$$Znの吸収速度を算出し、ミカエリス・メンテン式を用いることで、イネにおける亜鉛の吸収特性(Km, Vmax)を評価することに成功した。

口頭

$$^{15}$$Nによるダイズ根粒における固定窒素の転流の定量的解析

Hung, N. V. P.; 渡部 詩織*; 石川 伸二*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 石井 里美; 藤巻 秀; 大山 卓爾*; 八島 裕幸*

no journal, , 

ダイズ等のマメ科植物にとって、根粒菌による窒素固定は重要な窒素の獲得機構である。根粒菌による窒素固定、及び固定された窒素化合物の植物内の転流を、窒素15をトレーサとして二つの異なる生育ステージにおいて調べた。窒素15標識窒素ガスを播種後36日、91日のダイズの地下部に投与し、トレーサ投与後1-8時間において2時間ごとにサンプリングし、根粒,葉,茎,根などにおける部位別の固定量を質量分析装置によって調べた。その結果、どちらの生育ステージでも根粒からの固定窒素の流出割合は、最初の1時間では1割程度とかなり少ないが、その後、各器官への移行が活発になり、特に地上部への移行割合が8時間後には5割に達した。根では根の上部に着生した根粒の活性が最も高く、固定窒素の根下部への移動はほとんどないことが確認された。これらの結果は播種後日数によらず、同じ傾向であった。

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