Analysis of the relationship between nodule and plant by the positron-imaging

• Project/Area Number: 19780196
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Agricultural information engineering
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: ISHII Satomi Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (10391286)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥2,530,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2009: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 窒素固定 / ダイズ植物 / 非破壊計測 / ポジトロンイメージング技術 / ダイズ / 根粒 / 13N標識窒素ガス / ポジトロンイメージング / ^<13>N標識窒素ガス / 13^N_2ガス

Research Abstract

In this study, we have developed a method to produce ^<13>N-labeled radioactive nitrogen gas (^<13>N_2) with high purity. We fed the ^<13>N_2 mixed with defined concentrations of O_2 and N_2 to the underground part of intact nodulated soybean plants and obtained movies of fixation of nitrogen gas using PETIS (positron-emitting tracer imaging system) successfully. The rates of fixation within 10 min were estimated quantitatively.

Research Products

• [Journal Article] Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant with nodules using 13N-labeled nitrogen gas (2009)
  • Author(s): S. Ishii, N. Suzui, S. Ito, N.S. Ishioka, N. Kawachi, N. Ohtake, T. Ohyama, S. Fujimaki
  • Journal Title: Soil Sci. Plant Nutr vol.55 Pages: 660-666
  • NAID: 110007502759
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The production of 13N-labeled nitrogen gas tracer and the imaging of nitrogen fixation in soybean nodules (2009)
  • Author(s): S. Ishii, N. Suzui, S. Ito, N.S. Ishioka, N. Kawachi, S. Matsuhashi, N. Ohtake, T. Ohyama, S. Fujimaki
  • Journal Title: JAEA-review 3-44 Pages: 106-106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant with nodules using 13N-labeled nitrogen gas (2009)
  • Author(s): 石井里美, 他
  • Journal Title: Soil Science and Plant Nutrition 55 Pages: 660-666
  • NAID: 110007502759
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Production of 13N-labeled Nitrogen Gas for Imaging of Nitrogen Fixation by Soybean Nodule (2008)
  • Author(s): S. Ishii, N. Suzui, S. Ito, N.S. Ishioka, N. Kawachi, S. Matsuhashi, N. Ohtake, T. Ohyama, S. Fujimaki
  • Journal Title: JAEA-review
  • Peer Reviewed
• [Presentation] N標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的画像化 (2009)
  • Author(s): 石井里美, 他13
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2009年年会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-15
• [Presentation] 13N標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的画像化 (2009)
  • Author(s): 石井里美, 他
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2009年年会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-09-15
• [Presentation] Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant (2009)
  • Author(s): 石井里美、鈴井伸郎、伊藤小百合, 他
  • Organizer: 第16回国際窒素固定学会
  • Place of Presentation: アメリカモンタナ
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] Real-time imaging of nitrogen fixation in an intact soybean plant (2009)
  • Author(s): 石井里美, 他
  • Organizer: 第16回国際窒素固定学会
  • Place of Presentation: アメリカ モンタナ
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] N-標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的イメージング (2009)
  • Author(s): 石井里美, 他13
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] ^<13>N-標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的イメージング (2009)
  • Author(s): 石井里美
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 窒素固定イメージングのための13N標識窒素ガスの製造 (2008)
  • Author(s): 石井里美, 他
  • Organizer: 第45回アイソトープ・放射線研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] 窒素固定イメージングのための^<13>N標識窒素ガスの製造 (2008)
  • Author(s): 石井里美
  • Organizer: 第45回アイソトープ・放射線研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] 13N2によるダイズ根粒菌窒素固定イメージングの試み (2007)
  • Author(s): 石井里美
  • Organizer: 2007年日本土壌肥料学会東京大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2007-08-23
• [Presentation] 13^N_2によるダイズ根粒菌窒素固定イメージングの試み (2007)
  • Author(s): 石井里美
  • Organizer: 2007年日本土壌肥料学会 東京大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学 世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2007-08-23
• [Book] Research Signpost Nitrogen Assimilation in Plants (2010)
  • Author(s): 藤巻秀石井里美, 他
  • Total Pages: 366
• [Book] Nitrogen Assimilation in Plants (2010)
  • Author(s): 藤巻秀, 石井里美, 他
  • Total Pages: 366
  • Publisher: Research Signpost
• [Remarks] 総説藤巻秀、石井里美、大山卓爾、空気中の窒素を養分にするマメ科植物の「根粒」の機能の画像化、放射線と産業124 (2009), P33-35
• [Remarks] 新聞発表平成21年3月17日発表、日刊工業、上毛、毎日、日経産業に掲載植物ポジトロンイメージング技術により共生的窒素固定の観測に成功-微生物が空気から作る肥料をダイズの生産に活かす-