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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*
Scientific Reports (Internet), 10, p.8446_1 - 8446_11, 2020/06
被引用回数：10 パーセンタイル：63.48(Multidisciplinary Sciences)根系からの放出物は根の位置によって異なり、同化炭素(C)の供給と密接に関係している。したがって、短時間での炭素の動きを定量化することで、根と土壌における炭素の代謝を明らかにできる可能性がある。
CO
と陽電子放出トレーサーイメージングシステムを使用し、根箱内における同化炭素の根系への移行を可視化するための非侵襲的な方法を確立した。C-光合成産物の移動と根系および土壌への放出の様子を、白ルーピンとダイズについて観察した。本手法により、根と土壌に分布する炭素配分の定量化が可能になった。これは、比較的短期間の環境条件に応じて、根-土壌系の特定の場所での炭素代謝と栄養循環の関係を解明するのに役立つ可能性がある。
海野 基義; 江橋 勤; 川崎 位; 友常 祐介; 秋山 聖光; 江尻 英夫; 小林 博英
no journal, ,
本研究は、重装備の身体的負荷の緩和を目指して実施しているものである。本件は、最適な防護装備の選定や防護装備の性能評価を行ううえで、重要なパラメータの一つである身体負荷の定量的な指標として生理学的指標に着目し、東海再処理施設の放射線作業において、データの収集・調査を行い、まとめたものである。その結果、作業前後の体重の減少量が身体負荷の定量的な指標として有効であることが確認された。
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*
no journal, ,
地中の植物の根とその周辺の環境が互いに影響し合う空間を合わせて「根圏」と言う。我々は根圏領域を特定する上で重要な指標となる分泌物を可視化する「根圏イメージング」という新しい手法を開発した。地中の不規則な根の形を単純化してから根圏の要素である根と土を正確に分離させるため、新しく根箱という栽培容器を作製した。これを用いて、同じマメ科植物であるダイズとルーピンを育て、量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所(TIARA)のAVFサイクロトロンを利用して製造したCO
トレーサガスを空気と一緒に地上部の葉に与えると同時に、体内のCの動きをポジトロンイメージング装置(PETIS)で撮像を行った。根箱の中の根は肉眼では見えないが、PETISを用いることで根の形にそって運ばれる光合成産物の動きを可視化することができた。ルーピンは土の養分状態に応じて個別の根の形態を変え分泌物を増すことでほかの植物には利用できない難溶性のリン酸を吸収利用する特殊な能力を持っていることが知られており、その活発な活動の位置やタイミングを正確に示すことができた。
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*
no journal, ,
本研究では、陽電子放出トレーサーイメージングシステムを用いて、C光合成産物の根系への移動および土壌中に放出されたC根分泌物の移動を、位置情報と併せて可視化・評価する新たな方法を開発した。新たに開発した根箱は、根系が入った四角いナイロンメッシュの袋と、一対の土が入った箱で構成されており、土壌のCシグナルと根のCシグナルを区別することができた。この根箱の中でホワイトルーピン(Lupinus albus)とダイズ(Glycine max)の試験植物を栽培し、COをパルスとして供給した。同時に、C光合成産物の根系への挙動と、根圏土壌に放出されたC根分泌物の分布を可視化した。
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*
no journal, ,
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。
