水銀、カドミウム等重金属を対象としたファイトレメディエーション戦略の構築

制定针对汞和镉等重金属的植物修复策略

基本信息

批准号：
17790103
负责人：
清野正子
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

わが国では土壌汚染対策法が2003年に施行され、土壌環境における有害物質の除去が経済的及び健康被害対策の問題として、注目されている。本研究の目的は水銀及びカドミウムをはじめとする重金属による汚染地域の浄化と重金属のリサイクルを目指し、ファイトレメディエーションの技術を確立することである。トランスジェニック植物の作出に際しては、解毒器官である液胞への重金属隔離こよる重金属高蓄積を重要視した。微生物由来の重金属トランスポーター(MerC)が植物内へソーティングされるターゲット器官を検証した結果、MerCに関してはGFP-MerCがゴルジ体に局在したのに対し、GFP-MerC-AtVAM3は液胞膜に局在した。このことから、AtVAM3をMerCに融合させることにより液胞へのターゲッテッィングに成功したと考えられる。MerC-AtVAM3の機能解析を植物と同じ液胞をもつ酵母において行った。水銀蓄積性について、MerC-AtVAM3をもつ酵母はコントロール株に比べて有意に高い蓄積量を示した。一方、水銀耐性には変化が見られなかった。以上の結果は、種々の重金属トランスポーターとAtVAM3融合タンパク質のうち、MerC-AtVAM3は液胞膜に局在し、水銀の毒性を軽減するかたちで水銀蓄積量を上昇させる機能をもつ可能性が示唆された。そこで、次の段階として、MerC-AtVAM3遺伝子トランスジェニックシロイヌナズナを作出し、種子を採集した。得られた種子からトランシジェニックシロイヌナズナを選抜し、重金属耐性及び蓄積性について、現在検討している。

《土壤污染控制法》于2003年在日本颁布，在土壤环境中清除危险物质引起了人们的关注，这是一个可以用来打击经济和健康损害的问题。这项研究的目的是建立植物修复技术，旨在清洁被汞和镉和回收重金属等重金属污染的区域。在产生转基因植物时，我们将重金属的高积累置于蓄水液中的重金属的高度积累，这些金属正在排毒器官。在研究了将微生物衍生的重金属转运蛋白（MERC）分类为植物的目标器官之后，GFP-MERC定位于高尔基体，而GFP-MERC-ATVAM3则定位于液泡膜。由此，可以认为靶向液泡通过ATVAM3融合到MERC而成功。 Merc-ATVAM3的功能分析是在与植物相同的酵母中进行的。关于汞积累，具有MERC-ATVAM3的酵母的积累明显高于对照菌株。另一方面，在汞耐药性中未观察到任何变化。以上结果表明，在各种重金属转运蛋白和ATVAM3融合蛋白中，Merc-ATVAM3可以定位于液泡膜，并有可能以降低汞毒性的方式增加汞的积累量。因此，作为下一步，我们生产了Merc-ATVAM3基因的转基因拟南芥，并收集了种子。从获得的种子中选择转基因拟南芥，目前正在研究重金属的耐药性和积累。