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植物内のセシウムを見える化! 除染用植物の性能アップに役立つ新技術

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植物内のセシウムを見える化! 除染用植物の性能アップに役立つ新技術

物質・材料研究機構(NIMS)と理化学研究所は、植物の細胞内におけるセシウム分布を可視化する方法を世界で初めて開発したと発表した。今回開発された方法では、セシウムが存在する場所で蛍光を発する物質「セシウムグリーン」を用い、炭酸セシウム粒子をマイクロメートルレベルの高い分解能で検出し、細胞内部でのセシウム分布の可視化が可能。

これにより、セシウムの植物への輸送・蓄積メカニズムの解明や、ファイトレメディエーションに適する植物の選別・品種改良を大きく促進することが期待される。また、作物、特に可食部へのセシウムの蓄積の有無を確認することも可能で、汚染地域での農業が再開される際の消費者の安全指針として、ひいては農業復興の一助となることも期待される。

今回の研究では、まず一般的なモデル植物であるシロイヌナズナの細胞内で、セシウムがどの組織に局在するかをイメージングした。次に、シロイヌナズナを高濃度の炭酸セシウムを含む培地で生育させたあと、子葉にセシウムグリーンを作用させると、子葉でセシウムの存在を示す緑色の蛍光が確認できた。さらに、セシウムグリーンの精密な位置検出特性を活かし、蛍光顕微鏡で観察した結果、セシウムは子葉の細胞内の液胞に蓄積する傾向があることが示された。

なお、この方法は、化学的性質(セシウムグリーンでの検出のされやすさ)が放射性セシウムと変わらない、安全な非放射性セシウムを用いて実行できるため、特殊な実験設備が必要とせず、汎用性が高い。

福島第一原発事故以来、セシウムなど放射性物質が問題になり、様々な除染法が検討されるなか、植物に土壌・水中のセシウムを吸わせて除染する方法が注目され、効率的にセシウムを吸う植物の開発が急がれている。しかし、植物細胞内でのセシウムの輸送や蓄積のメカニズムがほとんど解明されておらず、品種改良など開発に必要な基礎的知見が不足している。

【参考】
NIMS - セシウムを吸収した植物の細胞内での分布の可視化に世界で初めて成功

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