| 研究課題/領域番号 |
15K18764
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
菅野 里美 神戸大学, 理学研究科, 理学研究科研究員 (20586010)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | セシウム / イメージング / ファイトレメディエーション / イオン輸送 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、植物栽培時の向き栄養元素環境が植物のセシウム吸収に与える影響およびセシウム吸収に寄与する輸送体遺伝子への知見を深め、ファイトレメディエーションへの応用を目指した基礎的知見を得る事を目的としている。セシウムはカリウムの同族元素であり、カリウム輸送体を介して植物内に取り込まれるものと考えられている。そのため本研究でもカリウム輸送体に注目し研究を進めてきた。28年度は、27年度にセシウム吸収量を測定した10のシロイヌナズナのカリウム輸送体遺伝子欠損株のうち、根から地上部へのカリウム輸送に関わると考えられている遺伝子の欠損株について実験を進めた。対象とする変異体株はセシウム含有培地において生育が阻害されず、セシウムの取り込み量は野生型株の半分以下にまで減少していた。対象遺伝子は、根から導管へのカリウムのローディングに関わることが知られているが、変異体株においてセシウムの根から地上部への輸送比率はカリウムとは異なっていた。このことから対象遺伝子の欠損により他の遺伝子発現へ影響がみられるものと考えられた。そのためセシウムの根への取り込みが減少する生理機構について理解を深めるべく、野生型株と遺伝子欠損株の根での輸送に関わる遺伝子の発現量の比較、カリウムとセシウムの挙動比較のための実験を行い違いが見られることを確認した。また、根から地上部へのカリウム輸送に関わると考えられる遺伝子は他にも２つ存在することから、それらの遺伝子欠損株を入手してセシウム吸収量を確認しているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
解析対象とする遺伝子についてセシウム含有培地において生育が阻害されず、セシウムの取り込み量は野生型株の半分以下にまで減少することについて複数の変異体株での再現実験が終了している。さらにその詳細な機構について明らかにすべく進めている実験、ICP-MSによるカリウム輸送とセシウム輸送の比較実験およびqPCRによる野生型株と遺伝子欠損株での輸送に関わる遺伝子の発現量の比較についても再現実験の段階にあり論文作成のためのデータが整ってきているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はこれまでの実験データから示唆される対象遺伝子のセシウム輸送機構について論文作成を進めていきたい。論文化のために幾つか再現実験が必要なことから、ICP-MSやqPCRでのデータの取得を早急に行う事を計画している。論文化に伴いカリウムとセシウムの輸送が異なることを示すのに効果的な実験データを追加することを考えており、ICP-MSを用いての根分け実験および導管液採取についてそれぞれ２回の実験を試みた。しかし、誤差が大きくプロトコルの改善が必要である。植物体の数や個体サイズについてプロトコルの変更を行う予定である。
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