Establishment of phytoremediation technologies of contaminated soils using heavy metal accumulating woody plants

• Project/Area Number: 21510085
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Environmental technology/Environmental materials
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture (2010-2011); Kyoto University (2009)
• Principal Investigator: HARADA Emiko 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (20232845)
• Project Period (FY): 2008 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2011: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2009: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: カドミウム / ファイトレメディエーション / ヤナギ / 放射光分析 / 植物 / 樹木 / 環境浄化 / 蛍光X線分析 / 重金属集積植物 / 高輝度放射光 / アポプラスト / 分泌組織 / トランスクリプトーム解析 / イオウ代謝 / 蛍光Z線分析

Research Abstract

Willow(Salix sp.) plants have the capability to take up high levels of toxic metals. In this work, I have investigated the phytoremediation potential of the willow plants to clean up the metal pollution in the environment. Several accumulation sites in the plant body and speciation of the endogenous metals were identified by using physicochemical evidences including synchrotron-radiation based X-ray microanalyses. Tissue specific cDNA libraries were constructed to identify the genes for metal accumulation and detoxification. Willow plants growing near an old mining site was also examined to evaluate the metal accumulating ability of this plant in the field.

Research Products

• [Journal Article] Assessment of willow(Salix sp.) as a woody heavy metal accumulator : field survey and in vivo X-ray analyses (2011)
  • Author(s): Emiko Harada, Akiko Hokura, Izumi Nakai, Yasuko Terada, Kei' ichi Baba, Kazufumi Yazaki, Masamichi Shiono, Naoharu Mizuno, Takafumi Mizuno
  • Journal Title: Metallomics Volume: 3 Issue: 12 Pages: 1340-1346
  • DOI: 10.1039/c1mt00102g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of cadmium accumulation in willow as a woody metal accumulator using synchrotron radiation-based X-ray microanalyses (2010)
  • Author(s): Emiko Harada, Akiko Hokura, Saori Takada, Kei' ichi Baba, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Kazufumi Yazaki
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 51 Issue: 5 Pages: 848-853
  • DOI: 10.1093/pcp/pcq039
  • NAID: 10027349512
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The expression profiling the tobacco leaf trichomes identified of genes for chemical defense mechanism against biotic and abiotic stresses (2010)
  • Author(s): Emiko Harada, Ji-Ah Kim, Andreas J. Meyer, Rudiger Hell, Stephan Clemens, Yong-Eui Choi
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 51 Issue: 10 Pages: 1627-1637
  • DOI: 10.1093/pcp/pcq118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of cadmium accumulation in willow as a woody metal accumulator using synchrotron radiation-based X-ray microanalyses. (2010)
  • Author(s): Harada E, Hokura A, Takada S, Baba K, Terada Y, Nakai I.Yazaki K.
  • Journal Title: Plant Cell Physiology Volume: 51 Pages: 848-853
  • NAID: 10027349512
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The expression profiling the tobacco leaf trichomes identified of genes for chemical defense mechanism against biotic and abiotic stresses. (2010)
  • Author(s): Harada E, Kim JA, Meyer AJ, Hell R, Clemens S, Choi YE
  • Journal Title: Plant Cell Physiology Volume: 51 Pages: 1627-1637
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of cadmium accumulation in woody metal accumulator willow (Salix sp.) using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses (2010)
  • Author(s): Harada E, Hokura A, Takada S, Baba K, Terada Y, Nakai I., Yazaki K.
  • Journal Title: Plant Cell Physiology
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of cadmium accumulation in woody metal accumulator willow(Salix sp.) using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses (2009)
  • Author(s): Emiko Harada, Akiko Hokura, Saori Takada, Kei' ichi Baba, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Kazufumi Yazaki
  • Journal Title: The 9th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies Pages: 77-78
  • URL: http://www.alfredhartemink.nl/PDF/2009%20-%20ESAFS9%20GlobalSoilMap.net.pdf,Governmentalpublicationregistrationnumber:11-1390802-000107-01
• [Journal Article] Characterization of cadmium accumulation in woody metal accumulator willow (Salix sp.) using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses (2009)
  • Author(s): Harada E, Hokura A, Takada S, Baba K, Terada Y, Nakai I. Yazaki K.
  • Journal Title: The 9th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (ESAFS), Proceedings Pages: 77-78
• [Presentation] タバコ葉トライコームのカドミウム蓄積および排出に関与する遺伝子の探索 (2012)
  • Author(s): 原田英美子, 金志娥, Andreas J. Meyer, Ruediger Hell, Stephan Clemens, 崔龍義
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学、京都
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] タバコ葉トライコームのカドミウム蓄積および排出に関与する遺伝子の探索 (2012)
  • Author(s): 原田英美子、金志娥、Andreas J.Meyer、Ruediger Hell、Stephan Clemens、崔龍義
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都)
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] ヤナギ(Salix sp.)の重金属集積に関する研究:野外調査および放射光蛍光X線分析法 (2011)
  • Author(s): 原田英美子、保倉明子、中井泉、寺田靖子、馬場啓一、矢崎一史、水野直治、水野隆文
  • Organizer: 日本植物細胞分子生物学会第29回年会
  • Place of Presentation: 九州大学(博多)
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 植物の重金属集積機構に関する研究とその応用 (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 近畿作物育種研究会第71回例会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学、彦根
  • Year and Date: 2011-07-09
• [Presentation] 植物の重金属集積機構に関する研究とその応用 (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 近畿作物育種研究会第71回例会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学(彦根)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-09
• [Presentation] Assessment of heavy metal accumulation in a woody metal accumulator willow (Salix sp.) :a field survey and in vivo X-ray analyses (2011)
  • Author(s): Harada E, Hokura A, Nakai I, Terada Y, Baba K, Yazaki K, Mizuno N, Mizuno T
  • Organizer: 3rd International Symposium on Metallomics
  • Place of Presentation: ミュンスター大学(ドイツ、ミュンスター)
  • Year and Date: 2011-06-18
• [Presentation] Elucidation of metal accumulation and homeostasis in plants using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses. (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 日本農芸化学会大会シンポジウム"Plant Stress and Biotechnology Perspective"
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都、震災のため開催中止)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] 元素イメージングによる植物の重金属耐性・蓄積機構の解明 (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第8回C-Bioセミナー
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮
  • Year and Date: 2011-01-21
• [Presentation] 重金属集積植物の機構解明とその応用 (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 総合生命科学部第11回バイオフォーラム2010
  • Place of Presentation: 京都産業大学、京都
  • Year and Date: 2011-01-07
• [Presentation] ヤナギ(Salix sp.)の重金属集積に関する研究:野外調査および放射光蛍光X線分析法 (2011)
  • Author(s): 原田英美子, 保倉明子, 中井泉, 寺田靖子, 馬場啓一, 矢崎一史, 水野直治, 水野隆文
  • Organizer: 日本植物細胞分子生物学会第29回年会
  • Place of Presentation: 九州大学、博多
• [Presentation] Assessment of heavy metal accumulation in a woody metal accumulator willow(Salix sp.): a field survey and in vivo X-ray analyses (2011)
  • Author(s): Emiko Harada, Akiko Hokura, Izumi Nakai, Yasuko Terada, Kei' ichi Baba, Kazufumi Yazaki K, Naoharu Mizuno, Takafumi Mizuno
  • Organizer: 3rd International Symposium on Metallomics
  • Place of Presentation: Munster, Germany
• [Presentation] Elucidation of metal accumulation and homeostasis in plants using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses (2011)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 日本農芸化学会2011年度大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都女子大学、京都
• [Presentation] タバコ(Nicotiana tabacum L.)葉トライコームのカドミウム蓄積および排出に関与する遺伝子の探索 (2011)
  • Author(s): 原田英美子, 他8名
  • Organizer: 日本植物生理学会第52回年会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台、震災のため開催中止)
• [Presentation] 放射光で植物の重金属耐性メカニズムを観る (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 京都植物バイテク談話会第16回植物バイテクシンポジウム植物機能を観る、見る、視る、診る、みる
  • Place of Presentation: 京都府立大学、京都
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 放射光で植物の重金属耐性メカニズムを観る (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 京都植物バイテク談話会 第16回 植物バイテクシンポジウム 植物機能を観る、見る、視る、診る、みる
  • Place of Presentation: 京都府立大学(京都)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] シンクロトロン放射光蛍光X線分析法によるヤナギの重金属蓄積機構の解明 (2010)
  • Author(s): 原田英美子, 他6名
  • Organizer: 日本植物生理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2010-03-18
• [Presentation] 樹木を用いた重金属汚染土壌のファイトレメディエーション法の開発研究 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第142回、143回生存圏シンポジウム・生存圏ミッションシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治
  • Year and Date: 2010-03-11
• [Presentation] 樹木を用いた重金属汚染土壌のファイトレメディエーション法の開発研究 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第142回、143回生存圏シンポジウム 生存圏ミッションシンポジウム
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2010-03-11
• [Presentation] 放射光蛍光X線分析と分子生物学を併用した植物の重金属集積機構の解明 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 東京農業大学先端研究シンポジウム「植物の力を引き出す2」
  • Place of Presentation: 東京農業大学、東京
  • Year and Date: 2010-03-09
• [Presentation] 放射光蛍光X線分析と分子生物学を併用した植物の重金属集積機構の解明 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 東京農業大学先端研究ジンポジウム「植物の力を引き出す2」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-03-09
• [Presentation] 木本植物ヤナギのカドミウム蓄積機構の解明とその応用 (2010)
  • Author(s): 原田英美子, 保倉明子, 高田沙織, 馬場啓一, 寺田靖子, 中井泉, 矢崎一史
  • Organizer: 第147回生存圏シンポジウム-Metal hyperaccumulator-植物の金属集積機構の解明とその応用に向けて
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治
  • Year and Date: 2010-01-22
• [Presentation] 木本植物ヤナギのカドミウム蓄積機構の解明とその応用 (2010)
  • Author(s): 原田英美子, 他6名
  • Organizer: 第147回生存圏シンポジウム -Metal hyperaccumulator-植物の金属集積機構の解明とその
  • Place of Presentation: 宇治
  • Year and Date: 2010-01-22
• [Presentation] 元素イメージングによる植物の重金属耐性・蓄積機構の解明 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第8回 C-Bioセミナー
  • Place of Presentation: 宇都宮大学(宇都宮)
  • Year and Date: 2010-01-21
• [Presentation] 重金属集積植物の機構解明とその応用 (2010)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 総合生命科学部 第11回 バイオフォーラム2010
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都)
  • Year and Date: 2010-01-07
• [Presentation] シンクロトロン放射光蛍光X線分析法によるヤナギの重金属蓄積機構の解明 (2010)
  • Author(s): 原田英美子, 保倉明子, 高田沙織, 馬場啓一, 寺田靖子, 中井泉, 矢崎一史
  • Organizer: 日本植物生理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 熊本大学、熊本
• [Presentation] 重金属集積植物のメカニズム解明とその応用 (2009)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第5回C-Bioセミナー
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] 重金属集積植物のメカニズム解明とその応用 (2009)
  • Author(s): 原田英美子
  • Organizer: 第5回C-Bioセミナー
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Characterization of Cadmium Accumulation in Woody Metal Accumulator Willow (Salix sp.) Using Synchrotron-Radiation Based X-ray Microanalyses. (2009)
  • Author(s): Emiko Harada, 他6名
  • Organizer: The 9th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (ESAFS)
  • Place of Presentation: ソウル(韓国)
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] タバコ(Nicotiana tabacum L.)葉トライコームで発現する環境ストレス応答に関与する遺伝子 (2009)
  • Author(s): 原田英美子, 他6名
  • Organizer: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • Place of Presentation: 藤沢
  • Year and Date: 2009-07-31
• [Presentation] Characterization of cadmium accumulation in woody metal accumulator willow(Salix sp.) using synchrotron-radiation based X-ray microanalyses (2009)
  • Author(s): Emiko Harada, Akiko Hokura, Saori Takada, Kei' ichi Baba, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Kazufumi Yazaki
  • Organizer: The 9th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
• [Presentation] タバコ(Nicotiana tabacum L.)葉トライコームで発現する環境ストレス応答に関与する遺伝子 (2009)
  • Author(s): 原田英美子, Ji-Ah Kim, Andreas J Meyer, Yong-Soo Kwon, Ruediger Hell, Stephan Clemens, Yong-Eui Cho
  • Organizer: 日本植物細胞分子生物学会
  • Place of Presentation: 日本大学、藤沢
• [Presentation] タバコ(Nicotiana tabacum L.)葉トライコームのカドミウム蓄積および排出に関与する遺伝子の探索
  • Author(s): 原田英美子, Marie-Pierre Isaure, 金志娥, Geraldine Sarret, Andreas J. Meyer, Rudiger Hell, Stephan Clemens, Alain Manceau, 崔龍義
  • Organizer: 日本植物生理学会第52回大会
  • Place of Presentation: 東北大学、仙台
• [Book] 第147回生存圏シンポジウムMetal hyperaccumulator-植物の金属集積機構の解明とその応用に向けて (2010)
  • Author(s): 水野隆文, 矢崎一史, 原田英美子
  • Total Pages: 74
  • Publisher: 京都大学生存圏研究所
• [Book] 第147回生存圏シンポジウム?-Metal hyperaccumulator-植物の金属集積機構の解明とその応用に向けて- 要旨集 (2010)
  • Author(s): 水野隆文、矢崎一史、原田英美子(シンポジウム世話人、編集)
  • Total Pages: 74
  • Publisher: 京都大学・生存圏研究所
• [Remarks] (滋賀県立大学)ホームページ等
  • URL: http://www.ses.usp.ac.jp/shigen/html/harada.html
• [Remarks] 滋賀県立大学
  • URL: http://www.ses.usp.ac.jp/shigen/html/harada.html
• [Remarks] 滋賀県立大学
  • URL: http://www.ses.usp.ac.jp/shigen/html/harada.html
• [Remarks] (京都大学生存圏研究所・ミッション専攻研究員研究概要)
  • URL: http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/houga/researches/2009m03.html
• [Remarks] (第147回生存圏シンポジウム開催案内)
  • URL: http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/articles/symposia/Symposium-0147.html
• [Remarks] (東京農業大学シンポジウム公開用ページ)
  • URL: http://www.nodai.ac.jp/teacher/symposium/index.html