| 研究実績の概要 |
本年度は、植物体内の包括的な水と有機物質の移動速度を、PTR-MS でモニタリングすることで求めた。樹高3～4 mのハナミズキ成木（鉢植）の3高度（1m, 2m, 3m）に位置する枝に透明フッ素樹脂袋をかぶせ、白金触媒で浄化した清浄空気を流量1.5 L/minで送った。袋内の空気をPTR-MSで測定した。0.04％（vol/vol）の重水、メチルエチルケトン、クロトンアルデヒド、トルエン、ジクロロエタンを鉢に与えた。実験は3回行った。各実験とも給水後3時間から4時間経過すると、下層の枝葉から重水の放出が認められた。その1～2時間後に下層の枝葉からメチルエチルケトンの放出が起こった。中層と下層の枝葉からは、翌日の朝から昼に重水放出が始まり、1～3時間遅れてメチルエチルケトンが放出されだした。中層と上層を比較すると、両物質ともに放出時期に差はなかった。他方、クロトンアルデヒド、トルエン、ジクロロエタンについては、どの枝からも放出が認められなかった。このようにPTR-MSを用いることで、各物質の移動速度の違いをモニタリングできる技術を確立した。
トルエンが葉から全く放出されなかった理由を明らかにするため、さらに同位体質量分析計を用いることで，13C でラベルした13C-phenyl-tolueneをヒマワリの根から吸収させ，植物体内の分配，代謝を評価した。対照区に対して13C-phenyl-toluene吸収区ではδ13Cの値が、ヒマワリの根、茎、葉とも高くなり、根では有意差が認められた。茎では6日後より後の個体で有意差が認められ、葉でも12日経過したものとでは有意差が認められた。対照区との差が大きかったのは、根で次いで茎、葉の順であった。13C-phenyl-tolueneは根で吸収された後多くは根に蓄えられ、また一部の13Cが植物体内の維管束を移動し、最終的に葉まで到達したと考えられるが、葉への移動が非常に遅く、また代謝変換されるため放出は起こらなかったと考えられた。
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