膜輸送メカニズムに基づく放射性セシウム低吸収きのこの作出

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05756
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: 小松 雅史 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90737313)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中沢 威人 京都大学, 農学研究科, 助教 (80608141)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: セシウム / きのこ / カリウム

Outline of Annual Research Achievements

福島第一原発事故によって東日本では野生きのこ・栽培キノコの放射性セシウム汚染が大きな問題になっており、その解決策の一つとして、セシウム吸収能の低い品種の作出があげられる。本課題では、セシウムの吸収能力が異なる種や菌株においてセシウムの吸収に強く関与する膜輸送体遺伝子の作用機構を明らかにし、セシウム吸収を制御する菌株の作出を目的とする。
今年度はモデル菌であるウシグソヒトヨタケにカリウムや安定同位体セシウムを添加した培地を用いて培養試験を行い菌体中のセシウム濃度の変化への影響を調べた。培養条件の最適化を行うため、培養期間と菌体セシウム含量の関係を調べたところ、培養から6-7日後にピークがあり、その前後は濃度が低いことが示された。セシウムを添加or非添加した培地で複数のウシグソヒトヨタケ野生株を培養したところ、セシウム添加培地ではセシウム濃度の株間差が認められなかったが、セシウム非添加培地では非常に低濃度ながら最大6倍の株間の濃度差が認められ、天然培地中に僅かに含まれるセシウムに対する反応が異なったと予想された。こうした菌株のセシウム吸収能力の差は次年度以降の遺伝子解析を行う際の材料となることが期待される。
培地に添加するカリウム濃度を変化させて培養した結果、培地中のカリウム濃度が高いほど菌体のセシウム濃度は減少した。菌体と培地に含まれるカリウムおよびセシウムの濃度比を比較したところ、カリウム添加量が少ないほどカリウムの濃度比はセシウムの濃度比よりも大きくなり、選択的にカリウムを吸収している可能性が考えられた。
セシウム吸収能の種間差を試験するため、野生の子実体において属内での種間差が認められているスギタケ属の菌株を収集した。また種間差と膜遺伝子の関係を調べるマーカー作出のため、ゲノムが解読済みの担子菌類について、データーベースより、カリウムの膜輸送体遺伝子の収集を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

培養条件の設定や同位体分析のセットアップに時間を要したため、当初計画していた遺伝子発現の実験を行うことができなかった。

Strategy for Future Research Activity

セシウム吸収能の菌株差が生じる培養条件において菌株の遺伝子解析を行い、セシウム吸収作用に関与する膜関連遺伝子の発現の有無を明らかにする。複数の同属の種について培養試験を行い、in vitroでの濃度差が生じるか明らかにする。

Causes of Carryover

遺伝子実験を行わなかったため、予算に余りが生じた。次年度の遺伝子実験に用いる予定である。