(General session) Mineral processing / Environment / Recycling

[1K0401-12-07] [Student presentation: Bachelor’s course] Development of simultaneous visualization for pH distribution and microbial localization in plant rhizosphere by fluorescence measurement

○Kiko Iizuka¹, Shigeru Kato¹, Seiichi Suzuki¹, Kazuki Sugawara¹ (1. Seikei University)

司会：沖部奈緒子（九州大学）

Keywords:Fluorescence measurement, Rhizophere, Soil zymography

産業活動および自然由来の有害元素が原因となって引き起こされる土壌汚染は、主要な環境問題の一つである。植物は土壌中の無機元素を根から吸収し蓄えることで生長しているため、有害元素を含む植物の経口摂取による健康被害は世界的な問題となっている。近年、特定の有害元素を高濃度で蓄積する働きを持つ重金属超集積植物の研究が進められている。例えば、ハクサンハタザオは根分泌物によって根圏のカドミウムを溶出させ、モエジマシダは根圏の微生物の働きによりヒ素の化学形態を変換し、吸収を容易にすると考えられている。しかし、根圏の物質間の相互作用は明らかになっていない部分が多い。本研究では、根圏における物質・微生物挙動を明らかにするため、微生物活性やpH分布を蛍光測定を用いて同時に可視化する技術を確立し、局在性の比較・検討を行った。発光量がpHに依存する蛍光色素として8-Hydroxypyrene-1,3,6-Trisulfonate、微生物が生産した酵素量に依存する蛍光色素として4-methyl-umbelliferyl-β-D-glucosideを用い、根圏のpH分布、および微生物局在性をカイワレなど複数の植物の根圏を使用し、同一範囲でマッピングした。別途、蛍光強度からpHと微生物活性を導出する検量線を作成し、根圏の観察範囲の可視化およびpH・微生物活性の定量に成功し、植物種ごとの局在性の違いが確認された。