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中井 啓*; 山本 陽平*; 山本 哲哉*; 吉田 文代*; 松村 明*; 江夏 昌志; 山田 尚人; 喜多村 茜; 佐藤 隆博; 横山 彰人; et al.
no journal, ,
加速器中性子源中性子捕捉療法は、予め生体に投与したホウ素化合物に熱中性子を照射し、核反応で生じるアルファ線やリチウム原子核を治療に用いる方法で、細胞の直径程度の極めて短い飛程と、粒子線による高い線エネルギー付与が特長である。ホウ素を悪性腫瘍のみに集積することで、細胞選択的に抗腫瘍効果をもたらすと期待されており、効果の検証には細胞大の分解能のホウ素濃度分布測定が要求される。そこで、高感度と高空間分解能を併せ持つTIARAの大気マイクロPIXE/PIGE(Particle Induced X/Gamma-ray Emission)分析システムを用いた細胞中のホウ素分布分析を行った。細胞培養培地にホウ素化合物を濃度0
300
g/mLで添加した6種類の試料を用いてホウ素の検出限界を調べたところ、20g/mLの濃度で検出が可能であることがわかった。この培地で細胞を培養し培養液を吸引除去後凍結乾燥した試料では、生体細胞の主要構成元素であるリンやカリウムとホウ素の分布が一致しており、細胞に取り込まれたホウ素が可視化できたと考えられる。このように、TIARAの大気マイクロPIXE/PIGEが加速器中性子源中性子捕捉療法の効果を知る上で重要となるホウ素分布測定に応用可能であることがわかった。
濃度環境によるシロイヌナズナの物質貯蔵関連遺伝子変異体への影響の解析石井 陽平*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 尹 永根; 石井 里美; 栗田 圭輔; 藤巻 秀; 草野 博彰*; 島田 浩章*
no journal, ,
人間が食物として収穫する果実や根が同化産物を貯蔵する能力はシンク能力と呼ばれ、葉などが光合成を行う能力であるソース能力と対比して考えられている。ソース能力については生育との関係が多く研究されており、例えば、高CO環境下では光合成が促進され生育速度が上がることが分かっている。一方、シンク能力については生育との関係があまり研究されていない。そこで本研究ではシンク能力に関係する遺伝子の変異株を高CO環境において生育させ、シンク能力と生育との関係に高COが及ぼす影響を調べた。その結果、いくつかの変異株が野生型とは異なる生育を示したが、その差異はCOの濃度によって変化していた。よって、シンク能力と生育の相互関係の変化には、意外にも、外部のCO濃度が影響を及ぼすことが分かった。今後は高COにおけるソース器官とシンク器官の関係を調べるために、PETISを用いて光合成によって生産される同化産物の動きを見く予定である。
河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 尹 永根; 栗田 圭輔; 石井 陽平*; 島田 浩章*; 藤巻 秀
no journal, ,
放射線計測技術は、生命科学研究における一つの優れた分析技術である。これを用いた生体の生理機能を解析する様々な実験方法が生み出され、植物研究の分野において数多くの成果が生み出されてきた。特に、放射性同位元素を用いて、栄養元素もしくは環境汚染物質が植物体内を移行していく動きを追跡し、その動態を解明する技術は、現在も日々大きな進化を見せている。植物の吸収・移行・蓄積といった多様な物質動態が、様々な外的要因から受ける影響を明らかにすることが、農学上の植物研究の一つの目標となっている。この目標を達成できる強力なツールが放射線イメージング技術である。原子力機構で開発されてきた、「RIを生きた植物体に投与し、そのRIの分布と動きを、放射線計測技術を駆使して可視化する」というコンセプトを実現させた様々な放射線イメージング技術とその応用研究を本発表で紹介する。それぞれの測定原理を概説し、植物研究を目的とした放射線イメージング技術の今後のあるべき姿を展望したい。
mutant of Arabidopsis using 
CO and a positron-emitting tracer imaging system (PETIS)石井 陽平*; 鈴井 伸郎; 尹 永根; 河地 有木; 石井 里美; 栗田 圭輔; 島田 浩章*; 藤巻 秀
no journal, ,
The gene 
(
) is widely distributed in plants. The mutant of rice is known to have decreased expression of genes involved in production of storage starch. In this study, we analyzed the phenotype of mutation in Arabidopsis from the aspect of carbon movement. 20 individuals each of and WT (Col-0) were grown for 21 days. Starch accumulation in the whole plant of mutants was lower than WT. In contrast, the leaf areas and the fresh weights of were larger and heavier than those of WT. We evaluated activity of carbon assimilation and source-to-sink translocation in and WT using CO tracer gas and PETIS, a noninvasive imaging system of radiotracers. As a result, the activity of carbon assimilation per leaf weight did not show difference between and WT; however, the carbon translocation rate from the leaves to sink tissues was lower in than in WT. These results imply the following mechanisms. Biosynthesis of starch in both of the source and sink tissues is decreased by mutation. Sucrose accumulation in the sink tissue reduces the source-to-sink translocation. Excess sucrose in the source tissue causes the leaf expansion.