放射光マイクロビームを用いる重金属蓄積植物のインビボ蛍光X線イメージング

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20612008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 保倉 明子 東京電機大学, 工学部, 准教授 (20343569)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ファイトレメディエーション / 放射光 / X線マイクロビーム / 重金属蓄積植物 / 蛍光X線 / X線吸収微細構造解析

研究概要

放射光X線マイクロビームを適用し,植物組織・細胞に対するin vivo分析手法の開発を行った。植物の組織構造を保持し,できるだけ生きたままに近い状態を保って分析する手法を開発し,環境浄化技術で着目されているヒ素やカドミウムを蓄積する植物へ応用した。世界に先駆けて植物試料の高エネルギーXRFイメージングを実現し,CdのK線が励起できる高エネルギーマイクロビームの優位性を最大限に生かし,細胞レベルにおけるCdの蓄積部位を明らかにすることができた。放射光X線マイクロビームを適用し,植物組織・細胞に対するin vivo分析手法の開発を行った。植物の組織構造を保持し,できるだけ生きたままに近い状態を保って分析する手法を開発し,環境浄化技術で着目されているヒ素やカドミウムを蓄積する植物へ応用した。世界に先駆けて植物試料の高エネルギーXRFイメージングを実現し,CdのK線が励起できる高エネルギーマイクロビームの優位性を最大限に生かし,細胞レベルにおけるCdの蓄積部位を明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] 放射光マイクロビーム蛍光X線分析とXAFS解析によるホンモンジゴケ(Scopelophila cataractae)体内における銅と鉛の蓄積に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉井雄一,保倉明子,阿部知子,井藤賀操,榊原均,寺田靖子,中井泉
  • 雑誌名: X線分析の進歩 42 ページ: 347-358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cadmium distribution in the root tissues of solanaceous plants with contrasting root-to-shoot Cd translocation efficiencies (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamaguchi, S.Mori, K.Baba, S.Kaburagi-Yada, T.Arao, N.Kitajima, A.Hokura, Y.Terada
  • 雑誌名: Environ.Exp.Bot. 71(2) ページ: 198-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Cadmium Accumulation in Willow as a Woody Metal Accumulator Using Synchrotron Radiation-Based X-Ray Microanalyses (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Harada, A. Hokura, S.Takada, K.Baba, Y.Terada, I.Nakai, K.Yazaki
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 51(5) ページ: 848-853
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光マイクロビーム蛍光X線分析とX線吸収微細構造解析を用いたイネのカドミウムの蓄積機構に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山岡和希子,高田沙織,竹久妃奈子,林依子,保倉明子,寺田靖子,阿部知子,中井泉
  • 雑誌名: 分析化学 59(6) ページ: 463-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光X線マイクロビームによる重金属超蓄積植物の蓄積メカニズムの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子,北島信行,寺田靖子,中井泉
  • 雑誌名: 放射光 23(2) ページ: 69-80
• [雑誌論文] In vivo micro X-ray analysis utilizing synchrotron radiation of the gametophytes of three arsenic accumulating ferns, Pteris vittata L., Pteris cretica L. and Athyrium yokoscense, in different growth stages (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kashiwabara, S.Mitsuo, A. Hokura, N.Kitajima, T.Abe, I.Nakai
  • 雑誌名: Metallomics 2 ページ: 261-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高エネルギー放射光X線マイクロビームを用いる植物の重金属元素イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 雑誌名: ぶんせき 2009(9) ページ: 476-482
• [雑誌論文] 重金属蓄積植物の放射光マイクロビーム蛍光X線分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 雑誌名: 化学と工業 62(11) ページ: 1185-1187
• [雑誌論文] 放射光マイクロビーム蛍光X線分析を用いたシダ植物ヘビノネゴザのPbとCuの蓄積機構に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三尾咲紀子,柏原輝彦,保倉明子,北島信行,後藤文之,吉原利一,阿部知子,中井泉
  • 雑誌名: 40 ページ: 183-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Peculiar Yellow Flower Coloration of Camellia Using Aluminum-Flavonoid Interaction (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Tanikawa, T.Kashiwabara, A.Hokura, T.Abe, M.Shibata, M.Nakayama
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society for Horticultural Science 77 ページ: 402-407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro X-ray fluorescence imaging and micro X-ray absorption spectroscopy of cadmium hyper-accumulating plant, Arabidopsis halleri ssp.gemmifera, using high-energy synchrotron radiation (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Fukuda, A.Hokura, N.Kitajima, Y. Terada, H.Saito, T.Abe, I.Nakai
  • 雑誌名: J.Anal.At.Spectrom. 23 ページ: 1068-1075
  • 査読あり
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2の高エネルギーμ-XRF分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子,原田紗希,平野智也,阿部知子,原田英美子,矢崎一史,佐野俊夫,中井泉,寺田靖子
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] Study on Lead and Copper Storage Mechanism of Copper Moss, Scopelophila cataractae, by Micro-XRF Imaging and XAFS Analyses Using Synchrotron Radiation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Hokura, Y.Yoshii, I.Nakai, T.Abe, M.Itouga, H.Sakakibara
  • 学会等名: The 5th International Conference on Ion Exchange, ICIE 2010
  • 発表場所: オーストラリア
  • 年月日: 2010-07-20
• [学会発表] 放射光マイクロビームを用いた植物の蛍光X線イメージングについて (2010)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 学会等名: 第47回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 日本科学未来館(依頼講演・パネリスト)
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Study on Cd storage and detoxification mechanism of tobacco by micro-XRF imaging and XAFS analyses using high-energy synchrotron radiation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Hokura, S.Takada, N.Kitajima, Y.Terada, T.Abe, I.Nakai
  • 学会等名: European Conference on X-ray Spectrometry 2011
  • 発表場所: ポルトガル
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] 放射光マイクロビーム蛍光X線分析を用いてハクサンハタザオに蓄積されたカドミウムの分布と化学形態を解明する (2010)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 学会等名: 第147回 生存圏シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] 微小部X線分析法のファイトレメディエーション用植物への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 学会等名: 第45回X線分析討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 重金属集積植物の放射光マイクロ蛍光X線分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 学会等名: 日本化学会 第3回関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学(依頼講演)
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] Elemental Mapping and Chemical Speciation of Cadmium in Metal-Hypertolerant Fern, Athyrium yokoscense, by X-ray Spectrometry utilizing A Synchrotron Radiation Source (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Hokura, S.Mitsuo, N.Kitajima, F.Goto, T.Yoshihara, T.Abe, Y.Terada, I.Nakai
  • 学会等名: 2009 International Symposium on Metallomics
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] 放射光X線マイクロビームを利用した重金属集積植物におけるカドミウムとヒ素の蓄積機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会・第23回若い世代の特別講演会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 放射光蛍光X線分析を用いた重金属蓄積植物におけるカドミウム蓄積機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子,中井泉
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会・シンポジウム「植物内の金属を観る-放射光蛍光X線分析法の進歩-」
  • 発表場所: 名古屋大学(依頼講演)
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] Micro-XRF imaging and micro-XANES analysis of cadmium hyper-accumulating plant, Arabidopsis halleri ssp.gemmifera, using high-energy synchrotron radiation (2008)
  • 著者名/発表者名: A.Hokura, N.FUKUDA, N.KITAJIMA, Y.TERADA, T.ABE, I.NAKAI
  • 学会等名: European Conference on X-ray Spectrometry
  • 発表場所: クロアチア
  • 年月日: 2008-06-18
• [図書] 5.10.1植物(環境分析ガイドブック 分担執筆) (2011)
  • 著者名/発表者名: 保倉明子
  • 総ページ数: 305-309
  • 出版者: 丸善(株)
• [備考] ホームページ等
• [備考] 東京電機大学工学部環境化学科
  • URL: http://www.s.dendai.ac.jp/?page_id=17
• [備考] 早稲田大学高等研究所
  • URL: http://www.waseda.jp/wias/researchers/monthly/spot_a_hokura.html