重金属汚染土壌の浄化と重金属資源の回収技術開発に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15510073
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 小畑 仁 三重大学, 生物資源学部, 教授 (70024594)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 隆文 三重大学, 生物資源学部, 助手 (50346003)
• Keywords: ファイトレメディエーション / 重金属超集積性植物 / Thlaspi / コシアブラ / フィトケラチン合成酵素 / カドミウム耐性 / トランスポーター / 金属輸送

Research Abstract

本年度は、カドミウムおよびマンガンの各超集積性植物より金属集積、もしくは耐性にかかわる遺伝子群を単離し、その機能の解析を進めた。
1)カドミウム超集積性に関与する遺伝子群の単離と酵母における機能解析
本年度はカドミウム超集積性植物Thlaspi caerulescensよりカドミウム集積に関わるフイトケラチン合成酵素(TcPCS)、Zn/Cdトランスポーター(TcZnt1),多剤耐性液胞膜タンパク質(TcMRP3)の各遺伝子をクローニングし、その機能についての解析を進めた。TcPCSとTcMRP3は新規の遺伝子としてDNAデータバンクに登録を行った(Accession No.AB085627およびAB162907)。これらの遺伝子のうち、Znt1遺伝子については酵母における発現によりカドミウムに対する感受性と酵母体内に対する集積量の増加が確認された。同様にフィトケラチン合成酵素遺伝子の発現により通常50μm以上のカドミウム濃度で生育が阻害される酵母において、100μm以上のカドミウム濃度における高い増殖能力が付与された。TcPCSおよびTcZNT1については本年度土壌肥料学会にて発表を行った。
2)マンガン集積性植物コシアブラからのNrampおよびZIPトランスポーターのクローニング
マンガンを葉などに1%近く集積するコシアブラのカルスを用い、マンガン輸送への関与が指摘されているNrampファミリーおよびZIP/IRTファミリーに属する遺伝子の単離を行った。このうちNrampについては1クローン(AsNramp1)の全長をZIPについては2クローン(AsZIP1および2)の部分配列を単離した。現在AsNrampについて酵母における遺伝子発現用プラスミドを構築し、マンガン集積についての検討を進めている。AsNrampについては本年度土壌肥料学会にて発表を行った。