ポジトロン放出核種¹⁵Oを用いた植物茎における水動態解析

抄録

植物茎内における微量の水吸収速度を定量するため、植物体を非破壊に解析するための装置を開発した。水のトレーサーとして、ポジトロン放出核種¹⁵O(半減期122秒)を用いた（以下、[¹⁵O]water）。
定量性を得るために、擬似的な茎を線源として作成しキャリブレーションを行った。また、検出器で測定後の植物茎を切り出し、含まれる[¹⁵O]waterを定量する実験を行い、定量性を再確認した。
次に、播種後約3週間目のダイズの根から[¹⁵O]waterを吸収させ、上胚軸1cm部分における[¹⁵O]water 量の変化を測定したところ、5分後以降線形的な増加が示された。吸収開始15分後の[¹⁵O]water量は約15 μlであった。当初の予想では、導管内が[¹⁵O]waterで満たされた時点で、[¹⁵O]water量はプラトーに達すると思われた。そこで、検出部位の導管体積を測定したところ、2.1±0.3 μlであった。よって、線形的な増加が始まる5分後までには導管内が[¹⁵O]waterで満たされ、その後周囲組織へ漏出している可能性が示唆された。この導管漏出流は水平方向の流れであり、茎からの蒸散（蒸発）を補っている可能性が確認された。実際に植物全体の茎をワセリンでカバーしたところ、植物全体の蒸散量は約3/4に減少した。