広報活動

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2015年3月5日

理化学研究所

セシウムと結合し植物への取り込みを抑制する化合物を発見

-農作物への放射性セシウム移行を低減する技術の開発へ道-

CsTolen A処理の有無による生育状況の違いと植物体内のセシウム含有量の違い

2011年3月に東北・太平洋沖で発生した大地震とそれに伴う津波によって、東京電力福島第一原子力発電所で一連の事故が起き、大量の放射性物質が拡散しました。とくに放射性セシウム「セシウム137」によって、農地を含む土壌が広範囲にわたって汚染され、放射性物質の農作物に与える影響が深刻な問題になりました。セシウムは自然崩壊して半分に減るまでの時間(半減期)が30年とその影響は長期的です。また、土壌に含まれる粘土や有機物と強く結び付くため、除去も難しい物質です。実際、福島県内の土壌が汚染された地域では、未だに農作物の生産ができません。農作物の安全を確保するには、植物がセシウムを取り込む仕組みを解明し、セシウムの影響を受けにくくする技術を開発することが必要です。

これまでの研究から、高濃度のセシウムが植物の生長を阻害することや、化学的性質が似ているカリウムの取り込み経路が、セシウムの取り込みにも関わることが分かっています。しかし、セシウムは植物にとって必須栄養素ではなく、自然界に存在する量も少量です。このため、経路や応答の仕組みはあまり詳しくは調べられていません。そこで、理研の研究者を中心とした共同研究グループは、植物のセシウム耐性を高める化合物を選び、その仕組みを解明しようとしました。まず、約1万種のケミカルライブラリーの中から、セシウムに対する耐性を増大させる化合物として5種類を選びました。5種類の化合物それぞれで処理した植物を培地で育てたところ「CsTolen A(シストレンエー)」という化合物が植物体内のセシウム量を減少させることが分かりました。土壌での実験でも、生長阻害を抑制するだけでなく、植物体内のセシウムの量が減ったことを確認しました。これは、CsTolen Aがセシウムに選択的に結合することで、植物がセシウムを取り込みにくくしているためだと分かりました。

今回の成果は、今後の植物におけるセシウム取り込みのメカニズム解明や、土壌が汚染された地域での農作物生産の再開に向けた一助となることが期待されます。

理化学研究所
環境資源科学研究センター 機能調節研究ユニット
特別研究員 アダムス 英里 (あだむす えり)
ユニットリーダー 申 怜 (シン・リョン)