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Cd伊藤 小百合; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石岡 典子; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 104, 2009/12
Recently, Cd accumulation in soybean seed is considered one of the acute agricultural problems in Japan. However, characteristics of Cd transport and accumulation in soybean plants are unclear so far. In this study, the mechanism of Cd transport in young soybean plants was characterized using tracer of a positron-emitting Cd (half-life: 6.5 hours) and the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). Soybean (Glycine max [L.] Merr. cv. Williams) seeds were grown hydroponically for 3 weeks after sowing. The test plants were placed between a set of the PETIS detector heads in another growth chamber. Cd and was added to the hydroponic solution with non-radioactive Cd. The imaging with PETIS was performed for 36 hours. In the field of view of PETIS, Cd was observed very weakly. Cd appeared in the shoot base at about 10 hours after Cd feeding, which timing was 10 times later compared with the results of rice. Cd was not reached the leaves within 36 hours. These results may indicate that Cd transport might be particularly slow in soybean plants.
CO
and positron emission tomography河地 有木; 菊地 郁*; 渡部 浩司*; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 石岡 典子; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 101, 2009/12
Photoassimilate translocation and distribution are important topics for understanding the mechanism of the growth and development of the organ to be harvested. Carbon-11 (C) labeled photoassimilate translocation into fruits of tomato has been imaged using carbon-11-labeled carbon dioxide and the positron emission tomography (PET). Dynamic PET data of gradual increasing of C activity and its distribution is acquired quantitatively in intact plant body. This indicates that the three dimensional photoassimilate translocation into the fruits is imaged successfully and carbon kinetics is analyzed to understand the plant physiology and nutrition.
上松 敬; 宇野 定則; 千葉 敦也; 山田 圭介; 横山 彰人; 齋藤 勇一; 石井 保行; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横田 渉; et al.
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 175, 2009/12
平成20年度にTIARAの3台の静電加速器は順調に稼動し、計画されたイオン照射実験はユーザーの都合で中止したものを除いてすべて実施した。年間運転時間は、タンデム加速器,シングルエンド加速器,イオン注入装置についてそれぞれ2009, 2426, 1882時間と例年並であった。整備では、タンデム加速器の制御系の更新を行うとともに、ターミナルの機械的振動による加速電圧の不安定をペレットチェーンの駆動機構の調整により改善した。また、シングルエンド加速器のSF
ガスの高純度化及びストレージタンクの再塗装を行った。新ビーム開発においては、イオン注入装置でBiイオンについて0.5
A程度の生成が可能となった。
飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 渡辺 智; 渡邉 茂樹; 石岡 典子; 吉岡 弘樹*; 山元 進司*; Paudyal, P.*; Paudyal, B.*; 樋口 哲也*; et al.
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 108, 2009/12
As antibody binds specifically to corresponding antigens, radiolabeled antibody also binds to cells expressing antigens on surface membranes. Large amounts of antibodies labeled with cytotoxic radionuclides are administered intravenously in cancer patients, after diagnostic imaging using the tracer amount of radiolabeled antibody. In this study, we developed this therapy, called radioimmunotherapy, for effective treatment in cancer patients without damaging normal cells which do not express antigens. We developed 
Lu-DOTA-NuB2 using carrier-free Lu, and obtained remarkable results for decreasing tumor. Tumor specific radionuclide therapy using Lu is effective therapy with less adverse reactions.
N-labeled nitrogen gas tracer and the imaging of nitrogen fixation in soybean nodules石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 松橋 信平; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 106, 2009/12
The nodule is a symbiotic organ of leguminous plants with rhizobium. Soybean plants utilize nitrogen (N) fixed by nodules from atmospheric N. Until now, 
N, a stable isotope, has long been used for studies of N fixation. However, because this method is invasive, it has been difficult to analyze an instant response to an environmental (ex. temperature, light) changes. The purpose of our study is to image the N fixation and analyze the kinetics quantitatively and noninvasively by using nitrogen gas labeled with N (half life: 10 min), a positron emitting isotope, and PETIS (positron-emitting tracer imaging system). Previously, we succeeded in producing N-labeled nitrogen gas However, it was required to purify the gas because it was likely to contain physiologically active N-labeled impurities. In this paper, we report development of a new method of production of pure N and the imaging of nitrogen fixation.
菊地 郁*; 河地 有木; 石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 本多 一郎*; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 105, 2009/12
In the eggplant cultivation, defoliation is normally used to prevent the disease and insect as well as raise the efficiency of light interception for efficient fruit production. However the general guideline for defoliation is not established yet because fundamental knowledge about effects of defoliation on the nutritional balance in individuals has hardly been obtained. For these reason, it is important to clarify the accumulation mechanism of the photoassimilates which is translocated from each leaf to the fruit in eggplant. Previously, we succeeded to observe translocation of C-labeled photoassimilates from a leaf into a fruit and established a method for the quantitative analysis of photoassimilates using the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). PETIS can noninvasively visualize the movement of C-labeled photoassimilates in plants and repetitive analyses using one plant are possible due to the short half-life (20 min) of C. In this study, we analyzed translocation of photoassimilates from each of major leaves to a fruit, and estimated the contribution of the respective leaves to accumulation of photoassimilates in the fruit using CO and PETIS.
Br-m-bromobenzylguanidine (Br-MBBG) for in vivo imaging of neuroendcrine-tumor with PET渡邉 茂樹; 花岡 宏史*; Liang, J. X.; 飯田 靖彦*; 渡辺 智; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 107, 2009/12
I-m-Iodobenzylgunanidine (I-MIBG), functional analogue of norepinephrine, has been employed for the therapy of neuroendcrine tumors which express norepinephrine transporter (NET). 
I-MIBG scintigraphy has been also used for diagnosis of the neuroendcrine tumors. However, MIBG scintigraphy has been not enough for diagnosis of neuroendcrine tumors due to poor sensitivity and resolution. Positron emission tomography (PET) is superior to spatial resolution and quantitative capability. To improve diagnostic ability of NET positive neuroendcrine tumor, positron emitter Br labeled m-bromobenzylguanidine (Br-MBBG) was synthesized. Br was synthesized successfully with 50% of labeling efficiency, and the compound had great stability in vitro. In biodistribution studies using neuroendcrine tumor xenografted nude mice, Br-MBBG showed highest accumulation to the tumor, which is relative high compared to that of MIBG. These results indicate that Br-MBBG is useful for in vivo imaging of neuroendcrine tumors with PET.
岡田 智行*; 飯塚 正英*; 吉原 亮平; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 73, 2009/12
オステオスペルマムはキク科の多年草で、開花期間が長く、花壇材料や鉢物として生産が増加している。通常オステオスペルマムは花弁が表面と裏面が異なった色であるが、これまでにわれわれは、白色花弁変異個体にイオンビームを照射し、花弁裏面が元株よりも白色に近い黄色になった変異個体を獲得した。そこで、この白色花弁変異個体(OM706)に再度イオンビームを照射することにより、表裏白色花弁の変異個体の誘導を試みた。その結果、OM706よりも花弁裏面が、より薄い黄色になった個体が得られ、目的とした方向へ段階的に変異が進んでいると考えられた。今後は、現在養成中の植物体について、花色及び形態を調査し、完全な表裏白色花弁個体の選抜を進める。
茅根 俊平*; 徳弘 晃二*; 中坪 弘一*; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 74, 2009/12
カネコ種苗育成のデルフィニウム「ももか」は、濃いピンク色の花色を有する品種である。本研究では、淡ピンク色や黄色などの花色変異体の獲得を目的にイオンビーム照射を行った。2007年に照射した174個体、2008年に照射した188個体の開花検定を行ったところ、花色や花型,花穂の形状,草丈の変異が認められた。花色変異は薄いピンク色から黄色がかったピンク色,赤みの強いピンク色などが見られた。その他の変異として、小花が密に着生する個体や花弁数が増加する個体などが認められた。
and 
mutants松尾 陽一郎*; 西嶋 茂宏*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 坂本 綾子; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 75, 2009/12
本研究では、真核生物の一種である出芽酵母の野生株、塩基除去修復が不活性であるogg1株及びミスマッチ修復が不活性であるmsh2株を用いて、炭素イオンビーム照射で誘発される突然変異について、URA3遺伝子の突然変異を検出する5-FOAによる選択系で、変異スペクトルの解析を行った。その結果、野生株及びogg1株ともに塩基置換の頻度が高く、特にogg1株では変異のすべてが塩基置換であった。また、msh2株では、一塩基欠失が全体の突然変異の大部分を占め、その中でもGC to TAのトランスバージョン変異が多く誘発されることが確認された。これらの結果から、8-oxoGの生成がイオンビームに起因する突然変異をおもに誘導し、OGG1及びMSH2遺伝子が遺伝子の安定性に強く貢献していることが示唆された。
松尾 洋一*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 吉原 亮平; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 76, 2009/12
柑橘類に320MeV炭素イオンビームを照射し、放射線感受性の程度を調査した。供試品種は、キャリゾシトレンジ,ニンポーキンカン,福原オレンジ,川野ナツダイダイ,シークワーサーを用いた。各品種とも、前回のユズへの照射を基準に照射を実施した。再分化率は各品種によりバラつきが見られた。キャリゾシトレンジでは、照射線量が2Gyを超えると再生率が60%以下になるが、ニンポーキンカンでは8Gyまではほぼ80%程度以上再分化した。福原オレンジでは、ユズとほぼ同様に、4Gyまでは80%以上の再分化率を示した。川野ナツダイダイは、今回調査した5品種の中で一番イオンビームに感受性が低く、8Gyまでは90%以上の個体が再分化した。シークワーサーでは、各線量区とも再分化率が低く、条件の再検討を行う必要があると思われた。
using ion beam irradiation小林 伸雄*; 加納 さやか*; 佐々木 真一郎*; 田崎 啓介*; 中務 明*; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 77, 2009/12
is one of the perennial ornamentals native to central America, using for cutting, potting and bed flowers. For the purpose to obtain flower and/or plant form mutation, seeds were irradiated with ion beams. Irradiated seeds were sowed in green house and germinated seedlings were transplanted into pots. After 10 months, these plants were planted in the field. Seed germination rate decreased from 200 Gy irradiation with increasing doses and any seeds could not germinate at 500 Gy. Survival rate of seedlings decreased below 50% at 150 Gy and 200 Gy, and all seedlings were molted at 250 Gy and more higher doses. In 50 Gy and higher doses irradiated seedlings, abnormal morphology of leaves (rounded apical leaf, branched leaf and narrow leaf) was observed and appearance of abnormal leaf was increased with dose up to 200 Gy.
浅見 逸夫*; 福田 至朗*; 黒柳 悟*; 山田 眞人*; 長谷 純宏; 吉原 亮平; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 78, 2009/12
日本のイチジク産地で栽培されている品種は、ほとんどが「桝井ドーフィン」である。また、日本での栽培に適したフィッグ型イチジク品種はほとんど雌花しか着生しないことから他品種との交雑育種は困難であり、これまで遺伝子資源の拡大はされてこなかった。そこで本研究では、イオンビームを利用して高品質で特徴ある新品種開発につながる遺伝子資源を創成することを目的とした。本年度は、過去2年間とは異なるイチジク品種の培養苗腋芽に炭素イオンビームを照射し、放射線感受性の品種間差の有無を調査した。イチジク品種「ヌアードカロン」では、10Gyを超えると生存率がやや低下した。また、伸長した腋芽の茎長及び重量は5Gy照射で非照射区の50%程度にまで低下した。イチジク品種「ホワイトノゼア」でも同様の結果であった。これらの結果は、前年度までに調査した、「桝井ドーフィン」と「バナーネ」での結果と同じであり、培養苗腋芽に照射する本方法においては、放射線感受性の品種間差がほとんどないと判断できた。
白尾 吏*; 長谷 健*; 野澤 樹; 長谷 純宏; 田中 淳; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 79, 2009/12
夏秋輪ギク「フローラル優香」は、秀品率が高く、鹿児島県内の夏秋輪ギクの主力品種の1つとなっているが、改善すべき点が幾つかある。2007年度の個体選抜試験及び2008年度の系統選抜試験では、簡易シェードで高品質な切り花生産が可能となる優良個体の育成を図ることを目的とした選抜を行った。個体選抜には3,858個体を供試し、到花日数がコントロールと同等もしくは短縮しており、花弁の乱れがなく花容が優れる20個体を選抜した。これを翌年の系統選抜試験に供試し、選抜特性の保持状況を調査した。その結果、花のボリュームがコントロールと同等以上で、草姿が優れる5系統を選抜した。
高野 純一*; 生井 潔*; 吉原 亮平; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 80, 2009/12
栃木県が育成したイチゴ品種「とちおとめ」は、作付面積が全国一であり、優れた果実品質を有するが、最重要病害の萎黄病に罹患性である。本研究では、イオンビームを用いた「とちおとめ」の萎黄病耐病性個体を作出することを目的とした。「とちおとめ」の無菌培養苗の葉片の培養物に320MeV炭素イオンビームを照射し、再分化誘導1か月後に再分化率を調査した。再分化率は、2.5Gy照射区で7.2%、5Gy照射区で6.1%、7.5Gy照射区では3.3%、10Gy照射区では0.7%と、照射線量が上昇するにしたがって低下した。この結果から、2.5Gyが変異誘発に最適な照射線量であると推察された。今後は、2.5Gy以下の線量で照射した再分化個体を作出し、萎黄病耐病性個体の選抜を行う予定である。
shuttle vector佐藤 勝也; Tu, Z.*; 大庭 寛史*; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 81, 2009/12
本研究では、デイノコッカス・ラジオプクナンスの小型潜在性プラスミドpUE30を用いて、放射線抵抗性細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発することを目的とした。決定したpUE30のDNA塩基配列情報をもとに、pUE30とデイノコッカス・ラジオデュランスの遺伝子破壊に用いられるpKatCAT3を連結し、プラスミドベクターpZT29を構築した。pZT29はデイノコッカス・グランディスと大腸菌で自律的に複製可能であることから、遺伝子操作が容易になるシャトルベクターとして利用できる。また、pZT29に外来遺伝子を挿入して、デイノコッカス・グランディスの中で、外来遺伝子を発現させることにも成功した。今回開発したシャトルベクターは、放射線抵抗性細菌のDNA修復機構の研究に有用なツールとして活用できると考えられた。
豊島 快幸*; 田中 寿基*; 渡部 潤*; 山崎 達夫*; 岩下 和裕*; 三上 重明*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 82, 2009/12
麹菌(
)は醤油,清酒,味噌などの醸造産業において利用される重要な微生物である。本研究で、麹菌育種の新しい手段としてイオンビームの利用を検討した結果、これまでに、染色体が大規模に欠失した変異株が見いだされ、イオンビーム照射により麹菌ゲノムの大規模な変異を生じさせることを確認している。今年度は、ゲノム構造の大きな変化が予想される株について、ゲノムウォーキングを行い、変異点の詳細な解析を行った。その結果、いずれの株についても染色体間組換えを示唆するシークエンスが得られた。パルスフィールドゲル電気泳動で、染色体の泳動パターンを調べたところ、変異株では親株に比べて、バンドバターンが大きく異なっていた。セレン酸耐性を司る
遺伝子領域に対するプローブDNAを用いて、サザンブロット解析を行った結果、異なる染色体にプローブシグナルが得られたことから、変異株では、遺伝子の分断が生じていることが明らかになった。
induced by ion beams伊藤 考太郎*; 半谷 吉識*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 83, 2009/12
しょうゆの香気成分の生成には、酵母代謝がかかわることが多く、古くからしょうゆの香りの改変を目指した酵母育種が行われている。しかし、しょうゆ酵母は、経験的に麹菌以上に変異株が取得しにくいと言われている。そこで、イオンビーム照射によるしょうゆ酵母変異株の取得を開始した。今期は、しょうゆ酵母 IFO1876株に炭素イオンビームを照射し、生存率及び変異率を求めるとともに、形質転換系の宿主となりえる栄養要求性変異株の取得を目指した。その結果、
は、麹菌と同様の生存曲線を示した。また、照射した菌体から栄養要求性変異株を選抜した結果、49株取得できた。線量別では150Gy照射区で最も多くの変異株を取得できた。各変異株の栄養要求性を調べた結果、49株中47株がアデニン要求性を示した。現在、変異箇所の特定を進めている。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 84, 2009/12
本研究では、吟醸酒に使用するためのカプロン酸エチルを主とした香気成分高生産清酒酵母株の取得を主目的とする。そこで、発酵力が良好で吟醸酒での使用実績も多い「きょうかい901号酵母」を親株とし、イオンビーム照射によってさらに優良酵母を得ることを試みた。カプロン酸エチル高生産株を取得するための選択培地は、セルレニンを含む栄養寒天培地を用いた。これに生育したセルレニン耐性変異株を発酵試験に供した。発酵試験は774株について実施し、うち香気生成能が良好な35株について変即二段仕込み改良法で小仕込み試験を行った。最も良好な結果を示した2株については、試験醸造を行った。そのうちの1株の醪におけるカプロン酸エチル生成能は現有の優良酵母「群馬KAZE2号」を上回る結果を示し、得られた清酒は特徴あるやわらかに風味を有した。低温での発酵にも耐えるため、吟醸酵母として期待できる。今後はさらに優良な変異株の取得を目指すとともに、試験醸造を重ねて醸造特性の確認を行う予定である。
菊地 正博; Hussain, M. S.*; 森下 憲雄; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 鵜飼 光子*; 下山 雄平*; 小林 泰彦
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 86, 2009/12
熱帯果実の輸入の際には病害虫防除のため検疫処理が必要であり、世界的には放射線照射が用いられつつある。照射が用いられた場合、その表示が必要で、表示の信頼性を担保するために検知法が必要となる。照射された生マンゴーかどうかを判別するため、ESRを用いたラジカル検出を行った。凍結乾燥後にESRメインピークが観察されたが、そのシグナル強度は熟度や保存期間に影響された。われわれは、サイドピークの有無が検疫処理の線量で照射された生マンゴーを検知する指標となることを見いだした。ESR法は複雑な前処理なしに測定できるので、より広範な食品に対しての照射処理の検知法としてこの方法は利用できる。
