高濃度N・P含有農業排水の浄化に有用なタバコ属ファイトレメデエーション植物の開発

开发可用于净化含高浓度氮和磷的农业废水的烟草属植物修复植物

• 批准号: 14658165
• 负责人: 佐藤 茂
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14658165/
• 关键词: ファイトレメデエーション植物; 農業排水; 汚水浄化; エチレン悲感受性; 組換え体; タバコ; 水生植物; 嫌気ストレス耐性; 窒素・リン汚染; 硝酸態窒素; 畜産排水; タバコ属植物; ファイトレメデエーション; ファイトレメデエーター

1.エチレン非感受性タバコ遺伝子組換え体のN・P吸収特性の解析前年度に一次選抜した,高P吸収量特性を示す変異エチレンレセプター遺伝子(mNT-ERS1)導入タバコ(Nicotiana tabacum cv.Ky57)系統(No.14-12,-14)の特性を再評価した。6〜7葉期の幼植物を,550mlの培地(MS培地にPO^<-4>を添加して1mMにしたもの)で連続明条件下8日間水耕栽培し,NO_3-N,NH_4-NとPO_4-の吸収量を測定した。結果:NO_3-N,NH_4-NとPO_4-の吸収量は,対照(Ky57)では17.7±3.4,3.86±0.47,1.51±0.16mg gFW^<-1>,No.14-14系統では20.4±2.8,4.31±0.52,1.57±0.16mg gFW^<-1>で,組換え系統はP・Nの吸収量の上昇傾向は有意な差でなかった。塩ストレス(50,100mM NaCl添加)下におけるP・Nの吸収量にも,Ky57とNo.14-14系統の間で有意な差がなかった。結論:エチレン非感受性形質転換系統から高P・N吸収能を獲得した系統を選抜することはできなかった。2.水耕栽培適性付与遺伝子の水生植物からの検索非常に強い嫌気耐性を示す水生単子葉植物ヒルムシロ(Potamogeton distinctus)の殖芽で,無酸素条件で発現する遺伝子群から嫌気的ストレス耐性付与遺伝子を探索した。結果:1)sucrose synthase遺伝子PdSUS1の,嫌気条件下のエネルギー代謝への関与を明らかにした。2)無酸素中で発現する65種の遺伝子群を単離して機能を推定した。(7th International Society for Plant Anaerobiosis,20-25 Sep.2004,Perthで発表,Annals of Botanyに論文発表)3.タバコへの遺伝子導入1)アグロバクテリウムによる,ヒルムシロ由来遺伝子の導入を開始した。2)タバコ培養細胞BY-2への導入を目指し,嫌気耐性の評価法を検討した。3)SAG12::IPT遺伝子を導入した環境ストレス耐性タバコの作出を開始した。

1. Analysis of N·P absorption characteristics of non-susceptible sub-components of Nicotiana tabacum cv. Ky57 system (No. 14 -12,-14). NO_3-N, NH_4-N and PO_4-uptake of young plants at 6 - 7 leaf stage were measured in 550ml of MS medium with PO_(<-4>2) added to 1mM of MS medium and hydroponic culture for 8 days in the light. Results: The absorption of NO_3-N, NH_4-N and PO_4-was 17.7± 3.4, 3.86 ± 0.47, 1.51 ± 0.16 mg gFW^for Ky57, <-1>20.4± 2.8, 4.31 ± 0.52, 1.57 ± 0.16 mg gFW^for No. 14 -14, and 1.57 ± 0.16 mg gFW <-1>^for P·N for Ky57. The absorption of P·N in Ky57 and No.14-14 systems was intentionally different under different conditions (50,100mM NaCl added). Conclusion: The non-sensitive transformation system has high P·N absorption energy and can be selected as the system. 2. Hydroponic cultivation is suitable for the development of aquatic plants with high stress tolerance. The development of aquatic cotyledon plants with high stress tolerance and the development of aquatic cotyledon plants with high stress tolerance under acid-free conditions are explored. Results:1)Sucrose synthase gene PdSUS1 was found to be involved in the metabolism of sucrose under anaerobic conditions. 2)There are 65 kinds of genes found in the acid, and their functions are estimated. (7th International Society for Plant Anaerobiosis,20-25 Sep.2004,Perth Report,Annals of Botany, Paper Report)3. Introduction of DNA from plants 1) Introduction of DNA from plants is initiated. 2) The introduction of BY-2 into cultured cells was indicated, and the method of evaluation of tolerance was discussed. 3)SAG12::IPT gene introduction environment start time