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石井 里美; Hung, N. V. P.*; 鈴井 伸郎; 尹 永根; 河地 有木; 大山 卓爾*; 藤巻 秀
no journal, ,
植物にとって、窒素はもっとも重要な養分である。窒素栄養を効率よく獲得するために、ダイズ等のマメ科植物は根に根粒を形成し、根粒菌と共生することで、気体の窒素を固定する機能を持つ。ポジトロンイメージング技術を用いて、非侵襲的に窒素固定、及び固定窒素の移動を観察し、ダイズの窒素栄養の獲得機構を解明することを目的としている。これに必要不可欠な、[
N]N
ガスを高純度、高収量で製造し、ポジトロンイメージングおよびオートラジオグラフィーによって固定窒素の移動を画像化した。ポジトロンイメージングの結果、根粒及び茎にシグナルが認められ、画像データより、固定された窒素化合物の移動速度が算出できた。また、オートラジオグラフィーでは、若い葉や茎頂部にもシグナルが認められ、窒素が固定されてから1時間という初期の段階における、固定窒素の移動速度と分配が明らかになった。
藤巻 秀; 小柳 淳*; 河地 有木; 鈴井 伸郎; 尹 永根; 石井 里美; 島田 浩章*
no journal, ,
Positron-emitting tracer imaging system (PETIS)と
COを用いて、シロイヌナズナの幼少個体における光合成関連能力の定量的解析を行う系を開発した。固形培地プレートに一枚あたり9個体のシロイヌナズナを16日間あるいは20日間栽培したものを、専用に設計した照明付き気密キャビネット内に置き、約40MBqのCOを含む通常空気を導入した。10分間の投与の後、ガスを追い出し、取り出したプレートを人工気象器内に設置されたPETISにより計測して、植物体におけるCの分布の変化を1時間にわたり追跡して画像化した。動画像データの解析の結果、各個体のソース器官における炭素固定量とシンク器官への転流率を算出することに成功した。さらに、動画像データの画素毎にCの増減を定量することにより、ソース能とシンク能の植物体内における分布を「機能画像」として表せることも示した。この新しい手法は、特定の遺伝的改変や薬剤処理等が炭素固定と光合成産物の分配に及ぼす影響を定量的に解析するのに有効なものであると考えられる。