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重金属汚染土壌の修復を目的とした有用植物資源の活用に関する研究(平成 20年度)
Application of plant resource for remediation of heavy metal contaminated soil

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0811CD002
開始/終了年度
2008~2011年
キーワード(日本語)
セレン,ファイトレメディエーション,ハイパーアキュミレーター
キーワード(英語)
Selenium, Phytoremediation, Hyperaccumulator

研究概要

本申請における研究ではセレン耐性・高蓄積性の性質を付与した遺伝子組換え植物の開発を最終的な目的とする。具体的な内容は北米に自生しセレン耐性・高蓄積性を示すStanleya pinnataというアブラナ科の植物におけるセレン耐性・高蓄積性に関与する遺伝子の特定を行い、その成果を用いてセレン汚染土壌の修復が可能な遺伝子組換えカラシナを育成する。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

本研究における最終的な目的としてはセレン耐性・高蓄積性を示し、北米に自生するStanleya pinnataにおけるセレン耐性・高蓄積性に関与する遺伝子の同定を行い、その成果を用いて土壌中・表層水中の汚染物質であるセレンを高効率で除去できる環境修復植物の開発を行う。
 この目標を達成するために、(1) セレン耐性・高蓄積性Stanleya pinnataとの比較対象となる植物の確立、(2) Stanleya pinnataにおけるセレン耐性・高蓄積性の獲得に必要な因子の分子レベルでの特定、(3) Stanleya pinnataにおけるセレン耐性・高蓄積性の獲得に必要な因子の生理レベルでの特定、(4) セレン耐性・高蓄積性の獲得に必要な因子(遺伝子)の他の植物への適用、を行う予定である。

今年度の研究概要

セレン耐性・高蓄積性Stanleya pinnataとの比較対象となる植物の確立
 Stanleya pinnataとの比較に用いることの出来るセレンを蓄積しない植物の選定を行う。セレン耐性・高蓄積性を示すStanleya pinnata(コロラド州に自生)及び比較的土壌中のセレン含量の低い場所(アメリカ西、東海岸)に自生するStanleya pinnataの種子の入手を行い、これらに80μMのセレン酸を4-6週間にわたって各週投与することにより栽培を行う(Selenium-tolerant diamondback moth disarms hyperaccumulator plant defense, Freeman et al., Curr. Biol., 16, 2181-2192, 2006)。こうして得られた植物体の地上部と地下部を分別し、それぞれの部位におけるセレン蓄積量をICP-MS分析により定量する。その結果からセレン高蓄積性を示さないStanleya pinnataの地域種の確立を行う。高蓄積性を示さない地域種が見つからない場合には、近縁種であるStanleya albescensについても同様な解析を行う予定である。

関連する研究課題
  • 0 : その他の研究活動
  • 0 : 循環型社会・廃棄物研究センターにおける研究活動

課題代表者

玉置 雅紀

  • 福島支部
    環境影響評価研究室
  • 主席研究員
  • 博士(農学)
  • 生物学,農学,生物工学
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