生物機能を用いた広域的・持続的環境修復技術の開発

利用生物功能开发大范围、可持续的环境恢复技术

• 批准号: 03J01667
• 负责人: 園木 和典
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01667/
• 关键词: Phytoremediation; Laccase; Lignin Peroxidase

本研究においては、広く拡散した汚染土壌・低濃度に分布した汚染土壌への生物機能を用いた環境汚染物質分解システムの構築を目指した。地球生態系には多様な土壌微生物の分解代謝系により様々な有機化合物が無機化される炭素循環系が存在する。環境汚染物質の分解を考えた場合、自然界に本来備わった分解能力を強化することによる環境修復が最も望まれる。これまでに環境汚染物質分解能力を有する微生物の研究が行われ一定の成果をあげている。しかし、これまでの技術は環境汚染物質が拡散している広範囲の土壌環境に対しては長期間特定の分解微生物を優勢に維持することが必要である。そこで平成15年度はまず、環境汚染物質に対し幅広い分解機能を示す木材腐朽菌のLaccase(Lac)、Lignin Peroxidase(Lip)に着目し、これらの酵素機能を遺伝子組み換え技術を用いて、独立栄養的に生育する植物への導入と機能発現について取り組んだ。1、Lac形質転換体の作出と機能解析担子菌Coriolus versicolor IFO1030株よりLaccaseをコードするcvL3遺伝子cDNAをRT-PCR法により獲得した。得られたcvL3cDNAをAgrobacteruim tumefaciense LBA4404株を媒介したLeaf-disk法を用いてNicotiana tabacum Sumsun NN株を形質転換した。PCR法により遺伝子の導入が確認された形質転換タバコをMS培地で2ヶ月生育させ、Lac形質転換体20個体の根の粗酵素液を調整し、活性染色を行った結果、9個体の形質転換体それぞれの根粗酵素液において、Lac活性が検出された。これら9系統のLac形質転換体を水耕栽培し、根からのLac分泌能を検討した結果、全ての個体おいて、遺伝子組み換え技術により導入した微生物機能が植物により根圏部に分泌生産されていることが明らかとなった。2、LiP形質転換体の作出と機能解析担子菌C.versicolor IFO1030株よりLignin PeroxidaseをコードするcvLip遺伝子cDNAをRT-PCR法により獲得した。得られたcvLip cDNAを1と同様の方法で、N.tabacum Sumsun NN株に導入した。PCR法によりcvLip遺伝子の導入は全ての形質転換タバコで確認されたが、生育阻害を示す形質転換体が複数存在した。得られたLip形質転換タバコの中で、野生株と同等の生育を示す8個体の根からtotal RNAを調整し、cvLip cDNAの発現量を調べた結果、全ての個体おいて同等のcvLip cDNAの発現が確認された。

This study is aimed at the construction of a system for the decomposition of pollutants in the environment, including the distribution of pollutants in low concentrations and the biological functions of pollutants in the environment. The Earth's ecosystem is characterized by a diverse catabolic system of soil microorganisms, an inorganic carbon cycle of organic compounds, and a carbon cycle. The decomposition of environmental pollutants in the environment, the natural environment, the ability to enhance decomposition, and environmental remediation is the most desirable. The research on microorganisms with the ability to decompose environmental pollutants has been carried out to some extent. This technology is essential for the long-term maintenance of the advantages of specific decomposition microorganisms in the environment. In 2015, the function of decomposition of environmental pollutants was demonstrated by Laccase(Lac) and Lignin Peroxidase(Lip) of wood decay fungi, and the function of enzymes was demonstrated by subunit transformation technology. 1. Functional analysis of Lac plastid transformation Coriolus versicolor IFO1030 strain was obtained by RT-PCR. cvL3 cDNA was obtained from Agrobacterium tumefaciens LBA4404 strain by Leaf-disk method. PCR method was used to confirm the introduction of DNA, to determine the quality of DNA and to determine the activity of Lac DNA in MS culture. The Lac of the 9 systems was transformed into the body of hydroponic culture, and the Lac secretion of roots was investigated as a result, and the whole body of the Lac was transformed into the sub-group of the Lac. 2. Functional analysis of LiP plasmid by RT-PCR from basidiomycete C.versicolor IFO1030 strain cvLip cDNA was obtained by the same method as N.tabacum Sumsun NN strain. PCR method for the introduction of cvLip gene to complete the transformation of the body to confirm the existence of fertility resistance, indicating the existence of multiple body The results showed that the total RNA expression of 8 individuals was regulated, and the cvLip cDNA expression was regulated. The cvLip cDNA expression of all individuals was confirmed.