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論文

Effect of topsoil removal and selective countermeasures on radiocesium accumulation in rice plants in Fukushima paddy field

Yang, B.*; 恩田 裕一*; 大森 良弘*; 関本 均*; 藤原 徹*; 脇山 義史*; 吉村 和也; 高橋 純子*; Sun, X.*

Science of the Total Environment, 603-604, p.49 - 56, 2017/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:83.76(Environmental Sciences)

In this study, the effect of topsoil removal measure and fertilizer application on radiocesium uptake by rice plants was investigated over a four-year period. The results indicate that the effect of topsoil removal measure on the accumulation of radiocesium in rice plants was effective. We summarized four year's data to further confirm that potassium and nitrogen fertilizers had an opposite effect on the accumulation of radiocesium in rice plants. Increasing potassium and reducing nitrogen fertilizer conditions tended to inhibit the radiocesium uptake by rice plants.

論文

Temporal changes of radiocesium in irrigated paddy fields and its accumulation in rice plants in Fukushima

Yang, B.*; 恩田 裕一*; 脇山 義史*; 吉村 和也; 関本 均*; Ha, Y.*

Environmental Pollution, 208(Part B), p.562 - 570, 2016/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:55.17(Environmental Sciences)

In this study, we investigated the temporal changes of radiocesium in soil, irrigation water, and rice plant in two adjacent rice paddies, with and without surface-soil-removal practice, in Fukushima Prefecture for over three years (2012 to 2014). Our results showed that radiocesium migrated into 24-28 cm soil layers and that the concentration and inventory of radiocesium in paddy soils generally decreased. The newly added radiocesium to paddies through irrigation water contributed only the maximum values of 0.15% and 0.75% of the total amount present in normal and decontaminated paddies, respectively, throughout the study period. The change trend of radiocesium concentration in suspended sediment in irrigation water exponentially decreased. Radiocesium accumulation in rice plant also decreased with time in both paddies. However, the transfer factor of radiocesium for rice plant in the decontaminated paddy increased compared with normal paddy.

論文

Imaging of translocation of $$^{62}$$Zn from the roots to the shoots in Zn/Cd hyperaccumulator ${it Thlaspi caerulescens}$ by PETIS

関本 均*; 河地 有木; 渡辺 智; 山口 良恵*; 小澤 豊明*; 志摩 大輔*; 石川 沙雪*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; et al.

JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 108, 2008/11

The heavy metal hyperaccumulation phenotype seen in ${it Thlaspi caerulescens}$ is the result of physiological differences at the cellular, organ and whole plant levels relative to non-hyperaccumulator plant species. These differences in Zn and Cd content relative to non-hyperaccumlators is due, in part, to enhanced metal transport at a number of different sites within the plant, including the root surface, xylem loading and reabsorption of xylem-born metals by leaf cells. In the present study, the taranslocation of $$^{62}$$Zn from root to the shoots in ${it T. caerulescens}$ (hyperaccumulator) relative to ${it T. arvense}$ (non-hyperaccumlator) was examined by the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). The serial images of translocation of $$^{62}$$Zn from the roots to the shoots were acquired successfully, and the time activity curves for translocation of $$^{62}$$Zn in the basal shoot and the root region were analyzed in the two plants set in the same field of view. It was indicated that the translocation of Zn from the root to the shoot of ${it T. caerulescens}$, that is a Zn/Cd-hyperaccumulator, would be enhanced.

論文

Analysis of NO$$_{3}$$ interception of the parasitic angiosperm ${it Orobanche}$ spp. using a positron-emitting tracer imaging system and $$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$; A New method for the visualization and quantitative analysis of the NO$$_{3}$$ interception ratio

河地 有木; 藤巻 秀; 阪本 浩一*; 石岡 典子; 松橋 信平; 関本 均*

Soil Science and Plant Nutrition, 54(3), p.408 - 416, 2008/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:77.19(Plant Sciences)

全寄生性のオロバンキ(${it Orobanche}$)は植物根に寄生し農業生産に多大な被害を及ぼしており、そのメカニズムの解明は的確な防除法の確立にとどまらず植物生理学上有用である。本研究ではホスト植物根の窒素栄養の収奪を非侵襲的に可視化し、その収奪率を定量解析することを目的とし、ポジトロンイメージング法(PETIS)において複数核種($$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$, $$^{18}$$F$$^{-}$$)を用いた解析手法を確立した。オロバンキをアカクローバー根茎に寄生させ$$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$に続いて$$^{18}$$F$$^{-}$$を吸収させて、オロバンキへの分配と茎葉基部への移行を可視化し各トレーサの動態を数理解析した。その結果、73.6$$pm$$3.9%の窒素栄養素収奪率が定量された。本手法は短半減期核種による繰り返し計測が可能なPETISの特色を活かした新たな解析法であり、得られる定量値は根寄生植物によるホスト植物からの栄養素の収奪を明らかにし、さらには寄生植物の生存戦略や宿主認識メカニズムまでも"可視化"するものである。

論文

Imaging of translocation and spatial distribution of the assimilated carbon and nitrogen in the host-root parasite system by PETIS

関本 均*; 河地 有木; 本田 修三*; 山口 良恵*; 加藤 翔太*; 米山 香織*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 渡辺 智; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 124, 2008/03

ハマウツボ科の根寄生植物であるオロバンキは、クロロフィルを持たず、ホスト植物と養水分をシェアしながら生育する全寄生植物である。根寄生植物の生存では、ホスト植物の光合成産物及びホスト植物根からの吸収窒素の誘因・収奪・貯留が重要な栄養獲得戦略の一つと考えられる。そこで、オロバンキを寄生させた植物根系を作成し、ポジトロン放出核種N-13で標識した硝酸イオンあるいはアンモニウムイオンを投与し、根系及び茎葉部への硝酸イオンの移行と寄生植物による誘因・収奪と貯留の様子をPETISによる可視化を試みた。その結果、硝酸イオンの茎葉部への分配割合は、オロバンキ非寄生系と寄生系に差は見られなかったが、アンモニウムイオンの茎葉部への分配割合は、非寄生系では60%であったのに対し、寄生系では20%と著しく低下していることが明らかとなり、オロバンキ塊茎は硝酸イオンではなくアンモニウムイオンを選択的に収奪していることが示唆された。

論文

Evaluation of effect of root parasite on nitrogen translocation and distribution in the host plant by Positron Emitting Tracer Imaging System (PETIS)

関本 均; 本田 修三*; 加藤 翔太*; 落合 由記子*; 米山 香織*; 米山 弘一*; 竹内 安智*; 河地 有木; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 125, 2007/02

To share the absorbed nitrogen with host plant would be one of strategy for survival of root parasites. Translocation of $$^{13}$$N$$^{-}$$nitrate or $$^{13}$$N$$^{-}$$ammonium in the root system of red clover infected by broomrapes (${it Orobanche minor}$ Sm.) was examined by a positron emitting tracer imaging system (PETIS). PETIS images indicated that the distribution ration of $$^{13}$$NH$$_{4}$$$$^{+}$$ in the shoot to in the whole ${it Orobanche}$- infected plant was lower than in no-infected plant, indicating that ${it Orobanche}$ easily compared with $$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$.

口頭

PETISを用いた植物中複数栄養種の動態解析; 寄生植物による窒素栄養収奪率の定量

河地 有木; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 石岡 典子; 関本 均*

no journal, , 

全寄生性のオロバンキは植物根に寄生し農業生産に多大な被害を及ぼしており、そのメカニズムの解明は的確な防除法の確立にとどまらず植物生理学上有用である。本研究ではホスト植物根の窒素栄養の収奪を非侵襲的に可視化し、その収奪率を定量解析することを目的とし、ポジトロンイメージング法(PETIS)において複数核種を用いた解析手法を確立した。オロバンキをアカクローバー根茎に寄生させ$$^{13}$$NO$$_{3}$$$$^{-}$$につづいて$$^{18}$$F$$^{-}$$を吸収させて、オロバンキへの分配と茎葉基部への移行を可視化し各トレーサの動態を解析した結果、73.6$$pm$$3.9%の窒素栄養素収奪率が定量された。本手法は短半減期核種による繰り返し計測が可能なPETISの特色を活かした新たな解析法であり、得られる定量値は根寄生植物によるホスト植物からの栄養素の収奪を明らかにし、さらには寄生植物の生存戦略や宿主認識メカニズムまでも「可視化」するものである。

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