グルタチオンは農作物中のカドミウム含量を低減する土壌改良剤になりうるのか

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19380185
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 公立大学法人秋田県立大学
• 研究代表者: 中村 進一 公立大学法人秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00322339)
• 研究分担者: 藤巻 秀 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (20354962) ; 鈴井 伸郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (20391287) ; 伊藤 小百合 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 博士研究員 (20512221)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: カドミウム / グルタチオン / 土壌改良剤 / 維管束組織 / PETIS

研究概要

アブラナの各部位(最大展開葉、未展開葉、根)に部位特異的に生理活性物質のグルタチオンを与え、カドミウムの吸収・蓄積を調べた。その結果、根に与えたグルタチオンは植物体の地上部へのカドミウムの移行と蓄積を選択的に抑制した。ポジトロン放出核種画像化システム(PETIS)用いることで、根に与えたグルタチオンが植物体の地上部へのカドミウムの移行と蓄積を抑制する様子を可視化することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Tracing Cadmium from Culture to Spikelet: Noninvasive Imaging and Quantitative Characterization of Absorption, Transport, and Accumulation of Cadmium in an Intact Rice Plant. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimaki, S., Suzui, N., Ishioka, N.S., Kawachi, N., Ito, S., Chino, M., Nakamura, S.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 152 ページ: 1796-1806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic Analysis of Cadmium Uptake in Oilseed Rape Plants Using Positron Multi-Probe System. (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Suzui, S. Nakamura, S. Ito, N. Kawachi, N.S. Ishioka, S. Fujimaki
  • 雑誌名: JAEA Takasaki Annual Report 2008 JAEA-Review2009-041 ページ: 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of 107Cd Translocation in Oilseed Rape Plants Treated with Different Cd Concentrations. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Suzui, S. Fujimaki, N.S. Ishioka, N. Kawachi, S. Matsuhashi, H. Hattori, M. Chino, S. Nakamura
  • 雑誌名: JAEA Takasaki Annual Report 2007 JAEA-Review2008-055 ページ: 112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-invasive Imaging 0f Cadmium Distribution in Intact Oilseed Rape Plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, N. Suzui, N. Ishioka, N. Kawachi, S. Ito, H. Rai, H. Hattori, M. Chino, S. Fujimaki
  • 雑誌名: The Proceeding of the International Plant Nutrition Colloquium Vol.16 ページ: 1181
• [雑誌論文] Non-invasive Imaging and Characterization of Absorption, Transport and Accumulation of Cadmium in an Intact Rice Plant. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Fujimaki, N. Suzui, N. Ishioka, N. Kawachi, S. Ito, M. Chino, S. Nakamura
  • 雑誌名: The Proceeding of the International Plant Nutrition Colloquium Vol.16 ページ: 1218
• [雑誌論文] Non-Invasive Imaging of Cadmium Long-distance Transport in Higher Plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, N. Suzui, N.S. Ishioka, N. Kawachi, M. Chino, S. Matsuhashi, S. Fujimaki
  • 雑誌名: JAEA Takasaki Annual Report 2006 JAEA-Review2007-060 ページ: 123
  • 査読あり
• [学会発表] アブラナの根に与えたグルタチオンは植物体の地上部へのカドミウムの移行と蓄積を選択的に阻害する (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 鈴井伸郎, 長坂俊紀, 伊藤小百合, 河地有木, 石岡典子, 頼泰樹, 服部浩之, 茅野充男, 藤巻秀
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 年月日: 20100318-20100321
• [学会発表] 食糧のカドミウム汚染問題の解決に向けた植物栄養学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村進一
  • 学会等名: 第557回高崎研オープンセミナー
  • 発表場所: 高崎量子応用研究所
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] ポジトロンイメージング技術を用いた植物体地上部へのカドミウム移行抑制の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 鈴井伸郎, 長坂俊紀, 伊藤小百合, 河地有木, 石岡典子, 頼泰樹, 服部浩之, 茅野充男, 藤巻秀
  • 学会等名: 第13回放射線プロセスシンポジウム
  • 年月日: 20091112-20091113
• [学会発表] 多点型ポジトロン検出器を用いた植物のカドミウム吸収特性の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴井伸郎, 伊藤小百合, 河地有木, 石岡典子, 藤巻秀, 中村進一
  • 学会等名: 第4回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 年月日: 20091008-20091009
• [学会発表] Glutathione, Administered to the Roots, Reduce Cd accumulation in the Shoots of Oilseed Rape Plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, N. Suzui, T. Nagasaka, S. Ito, N. Kawachi, N.S. Ishioka, H. Rai, H. Hattori, M. Chino, S. Fujimaki
  • 学会等名: MARCO Symposium 2009
  • 年月日: 20091005-20091007
• [学会発表] アブラナ根におけるカドミウムの挙動に対するグルタチオンの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 鈴井伸郎, 伊藤小百合, 河地有木, 石岡典子, 頼泰樹, 服部浩之, 茅野充男, 藤巻秀
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2009年度京都大会
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] Non-invasive Imaging Of Cadmium Distribution In Intact Oilseed Rape Plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, N. Suzui, N. Ishioka, N. Kawachi, S. Ito, H. Rai, H. Hattori, M. Chino, S. Fujimaki
  • 学会等名: XVI International Plant Nutrition Colloquium
  • 年月日: 20090826-20090830
• [学会発表] Non-invasive Imaging And Characterization Of Absorption, Transport And Accumulation Of Cadmium In An Intact Rice Plant. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Fujimaki, N. Suzui, N. Ishioka, N. Kawachi, S. Ito, M. Chino, S. Nakamura
  • 学会等名: XVI International Plant Nutrition Colloquium
  • 年月日: 20090826-20090830
• [学会発表] 植物体におけるカドミウムの輸送機構の解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴井伸郎, 藤巻秀, 石岡典子, 河地有木, 松橋信平, 服部浩之, 茅野充男, 中村進一
  • 学会等名: 第3回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 年月日: 20081009-20081010
• [学会発表] グルタチオンによる植物体地上部へのカドミウムの移行と蓄積の抑制 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 鈴井伸郎, 長坂俊紀, 服部浩之, 茅野充男, 河地有木, 石岡典子, 藤巻秀
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2008年度愛知大会
  • 年月日: 20080909-20080911
• [学会発表] Effects of glutathione to cadmium transport and accumulation in oilseed rape plants (Brassica napus L. ) (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, N. Suzui, T. Nagasaka, N.S. Ishioka, N. Kawachi, S. Matsuhashi, H. Hattori, M. Chino, S. Fujimaki
  • 学会等名: XVI Congress of the Federation of European Societies of Plant Biology (FESPB 2008)
  • 年月日: 20080817-20080822
• [学会発表] ポジトロンイメージングを用いた植物の分子イメージング研究:高等植物におけるカドミウム移行の動画像解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 鈴井伸郎, 石岡典子, 河地有木, 松橋信平, 服部浩之, 茅野充男, 藤巻秀
  • 学会等名: 日本分子イメージング学会第3回総会・学術集会
  • 年月日: 20080522-20080523
• [学会発表] 植物体におけるカドミウムの吸収・移行の動態解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村進一, 茅野充男, 藤巻秀, 鈴井伸郎, 石岡典子, 松橋信平
  • 学会等名: 第2回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 年月日: 20070621-20070622
• [備考]
  • URL: http://www.akita-pu.ac.jp/stic/souran/scholar/detail.php?id=41
• [産業財産権] 植物の茎葉部分および子実へのカドミウム蓄積抑制農業資材、および抑制方法 (2008)
  • 発明者名: 中村進一
  • 権利者名: 秋田県立大学
  • 産業財産権番号: 特許・特許公開2010-30939
  • 出願年月日: 2008-07-28