2021 Fiscal Year Research-status Report
植物培養細胞を用いた高精度な低線量放射線生物影響モニタリング手法の開発
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18K11663
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高橋 真哉 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80370419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 雅紀 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 室長 (00311324)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 低線量放射線 / 植物 / カルス / DNA相同組み換え / モニター遺伝子 / 突然変異誘発率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原子力発電所事故に起因する放射性物質土壌汚染による低線量放射線の生物影響が懸念されているが、その直接的な評価は未だに困難である。近年植物において、放射線により生成するDNA損傷が刺激となって相同組み換えが起こり、予め分割して導入されたリポータ遺伝子が、正常型になり機能回復する現象をモニタリングする評価方法が開発されている。研究代表者らは、染色による色素沈着を検出可能なβ-グルクロニダーゼ（GUS）リポータ遺伝子導入カルス（モニタリングカルス）を用いて、空間線量率上昇に伴う相同組み換え頻度の増加を確認しているが、未だ一部で残る高線量区域（空間線量 7 μSv/hr以上）での影響評価や実際のゲノム変異頻度と相同組み換え頻度の相関については明らかにできていない。本研究は、より精緻な低線量放射線の生物影響評価のため、高線量区域での影響評価をおこなうとともに、ゲノムDNAへの変異誘発率などの評価を試みる。
令和３年度は、令和２年度から引き続き高線量区域でのゲノム上の変異頻度への影響評価を中心にモニタリングを実施した。研究分担者（国立環境研究所 玉置雅紀博士）により、令和元年10月～11月にかけて、福島県内の帰還困難区域内の空間線量7.5～20 μGy/hrの2地点、および対象区としてつくば1地点（0.09 μGy/hr)にモニタリングカルスを埋設し、一定期間の曝露後に回収して、カルスを凍結保存した。令和２年度にこれらのカルスから、ゲノムDNA抽出を行い、次世代シークエンサーを用いた変異頻度解析を行ったが3地点における点突然変異、および挿入・欠失について有意な変異率の増加は確認できなかった。また、ゲノム再編成の可能性について評価を行い、最高線量（20 μGy/hr）において多少のゲノム再編成の痕跡が見られたが、有為ではなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和２年度当初からのコロナウイルス感染症のまん延に伴い、引き続き本務（大学での教育活動）が多忙を極め、研究活動に影響が出ている。よって予定していた現地での研究活動を行っている余裕がなかった。また、研究分担者との打ち合わせも十分にはできなかった。そのため、全体的に研究の推進に遅れが出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和４年度は、これまで得られている相同組み換え頻度とゲノム変異頻度の双方についての評価を行い、評価系として適している手法を決定する。また、得られている結果をまとめ、学術論文としての投稿を目指す。これらの方法に加えて、モニタリングに利用可能な新たな評価パラメータとして、核DNA含量（核相）の評価法の確立とすでにアッセイを実施した線量下での評価を検討する。
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| Causes of Carryover |
令和３年度も、コロナウイルス感染症により様々な影響があった。各種学会や国際会議がオンライン実施となり、参加費用が大幅に安くなり、かつ旅費の執行がなかった。研究打ち合わせもオンライン会議が推奨され、研究分担者との相互の行き来もほぼなかった。
令和４年度は、各種学会も現地開催が増える見込みなので、成果発表に伴う学会等参加費および旅費として計上し、使用予定である。また、今後の研究計画は、研究分担者と密に連絡を取り合い、通常実験で使用する消耗品類の購入の他、予定している現地調査の旅費などに使用予定である。これまでの成果をまとめた論文発表は年度内に行い、その掲載費等にも使用予定である。
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[Journal Article] シンポジウム「森林の中で放射性セシウムはどう動いているのか？―研究者がわかりやすく解説します」の開催2021
Author(s)
橋本昌司, 堅田元喜, 大橋伸太, 眞中卓也, 岩上翔, 小松雅史, 玉置雅紀, 大久保達弘, 篠宮佳樹, 渡邉仁志, 山下尚之, 平井敬三
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Journal Title
森林立地
Volume: 63
Pages: 13-16
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