Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
武田 喜代子; 手島 光平; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 横山 正*
no journal, ,
根粒菌の生育適温は28から31
Cであり、その大部分は37C以上では生育できないと言われている。しかし、生育適温が高くなれば、高温環境等での生育が可能になり、農業上も有用である。そこで、われわれはイオンビームを用いた微生物突然変異育種により、45Cで5日間生残可能な菌株を9株取得した。本研究では、これら高温耐性株のコロニー形態や世代時間、共生機能等の一次的な生理・生化学的な特徴を解析し、高温耐性能との関連性の有無を検証した。9株の高温耐性株のうち、高温暴露時に高い生存率を示した上位3株は、培養5日後のコロニーサイズが野生株や他の変異株より小さく、また、そのコロニー色もピンク色を呈し、他の株等とは明瞭に区別できた。これら変異株が示すコロニーの性状変化が高温耐性能獲得と何らかの関連性がある可能性が示された。
河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 山崎 治明; 尹 永根; 山口 充孝; 長尾 悠人; 神谷 富裕; 高橋 忠幸*; 中野 隆史*; et al.
no journal, ,
これまで原子力機構では、ポジトロンイメージング技術を用いて植物体内におけるさまざまな栄養・有害元素の動態解析を行ってきた。今後、環境汚染物質の輸送現象を理解するため、輸送メカニズムを「借用」していると考えられる栄養元素の動態と環境汚染物資の動態とを同時に撮像・解析をする必要がある。しかし、ポジトロンイメージング装置は一元素しか可視化できないという制約があり、複数の元素が同一環境下・同一個体内において競合する現象を追跡することは困難であった。そこでわれわれは、入射する放射線のエネルギーを弁別し可視化できるコンプトンカメラ技術を、植物栄養学分野に応用する研究を進めている。コンプトンカメラは、植物中の複数元素の動態を同時に追跡することが可能で、この分野における革新的な貢献が期待できる。本発表では、同時に追跡が可能な栄養・有害元素の放射性トレーサの組合せ、植物実験を可能にする投与・計測システムといった実験手法、本イメージング装置の開発状況について報告する。
鈴井 伸郎; 山崎 治明; 石井 里美; 河地 有木; 石川 覚*; 藤巻 秀
no journal, ,
植物が根から元素を吸収する過程を、PETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いて直接イメージングする実験系を確立した。本発表では亜鉛(Zn)とカドミウム(Cd)の根における動態を、
Zn及び
Cdを用いて解析した結果を報告する。供試植物として4週令のイネを用いた。各トレーサー溶液は、0.1-10
Mの非放射性のZn又はCd(キャリア)を含む0.5mM CaCl
溶液に、Zn又はCdを添加して作製した。アクリル性の容器にイネをセットし、各トレーサー溶液を投与した後、PETISを用いて36時間に渡り連続的に撮像した。まず、異なるキャリア濃度のトレーサー溶液を経根投与した際の動画像から、ZnとCdの吸収過程における基質特異性(
m)をそれぞれ算出することができた。次に、投与したZn及びCdの根における存在量の経時変化について、詳細な解析を行ったところ、Znの根における存在量は3時間をピークに達し、その後に減少していくのに対し、Cdの根における存在量は3時間の間に急速に増加した後も、徐々にではあるがさらに増加することが確認された。これは根から吸収された元素が導管へ積み込まれるまでの輸送がZnとCdで速度論的に異なっていることを示すものである。すなわち、本実験系により根におけるさまざまな元素の吸収・保持能力を定量的に算出することが可能となった。
中村 進一*; 鈴木 康大*; 鈴井 伸郎; 伊藤 正志*; 石井 里美; 河地 有木; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 藤巻 秀
no journal, ,
これまでの研究で、植物の根に部位特異的に投与したグルタチオン(GSH)が植物体の地上部へのCdの移行と蓄積を抑制することを確認している。本研究では異なるCd処理濃度で吸収実験を行い、それらがCdの移行と蓄積に及ぼす影響を調べた。実験には改変ホグランド液を用いて水耕栽培をしたアブラナを用いた。Cd処理は0.1Mから10Mの濃度で、2日間行った。同時にこれらの植物にGSH処理を行い、収穫した植物の地上部・地下部におけるCd蓄積濃度をICP発光分光法により測定した。また、Cd及びポジトロンイメージング技術(PETIS)を用いて、0.1Mと10Mの濃度でCd処理を行った植物におけるCd動態をモニタリングし、比較することを試みた。植物体の地上部と地下部に蓄積したCd量から、植物体の地上部へのCd移行率を求めると、Cd処理濃度が低くなるにつれてCd移行率は高くなった。一方、Cd処理濃度が低くなるとGSHが植物体の地上部へのCdの移行を抑制する効果は減少していた。Cdを用いたPETISによるCd動態の可視化の実験の結果も、Cd処理濃度を0.1Mにした場合は、Cdの地上部への移行と蓄積の抑制効果が減少することを示していた。
井倉 将人*; 鈴井 伸郎; 安部 匡*; 倉俣 正人*; 藤巻 秀; 石川 覚*
no journal, ,
イネの篩管は玄米へのカドミウム(Cd)輸送に深く関与すると考えられている。本研究ではCd吸収挙動の異なるイネ品種を用いて、幼植物の茎葉部及び出穂期の最上位節間における篩管液の重金属組成を分析した。コシヒカリ(KSH, Cd低集積品種)とJarjan(JRJ, Cd高集積品種)の1か月苗をCd汚染土壌で栽培し、トビイロウンカを用いたインセクトレーザー法により、茎葉部から篩管液を採取した。出穂期のKSHとBIL35(Cd高集積系統)の最上位節間からも同様の方法で採取し、各元素濃度を原子吸光光度計及びICP-MSで分析した。その結果、イネ幼植物の篩管液中のCd濃度はKSHとJRJで明確な差が見られたが、他の重金属では品種間に大きな差は見られなかった。出穂したイネの最上位節間の篩管液のCd濃度については、KSHとBIL35で明確な差が見られた。他の重金属濃度は、Fe, Znが高く、品種間ではFeでわずかに差が見られた。地上部各部位のCd濃度はKSHと比較してBIL35が高く、Cd以外にFe, Znでわずかに差が見られた。Cd吸収挙動の異なるイネの篩管液では、品種間でCd以外にFe等の元素濃度が異なり、重金属輸送において一部の元素で品種間差が認められた。
土屋 将久*; 府川 さやか*; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 河地 有木; 藤巻 秀; 三輪 睿太郎*; 樋口 恭子*
no journal, ,
重金属耐性能力を持つヨシは、高濃度のカドミウム(Cd)を含む水耕条件でも十分に生育することができる。これまでの研究において、ヨシはCdを茎全体に集積し、その半分は可溶性で存在し、さらにその60%が分子量10-50kDaの糖を主成分とする物質と結合していることを明らかにした。本研究では、Cdストレス条件下における炭素の蓄積過程を、ポジトロンイメージング技術(PETIS)を用いて可視化し、解析することを試みた。供試植物として、栄養生殖期のヨシを用いた。まず、無処理のヨシの葉身に100MBqの
COを投与し、茎及び根における炭素動態をPETISにより撮像した。その後、ヨシをCdを含む水耕液に移植し、3日間栽培した後、同様のイメージングを行い、Cd処理前・処理後の炭素の蓄積部位を、同一個体において比較した。その結果、Cd処理により一部の個体で主幹への光合成産物の転流量が増加していたが、各個体間でのばらつきが大きく、対照区と比較して統計的に有意な差は確認できなかった。