ファイトレメディエーション
特に重金属に耐性が強く鉱脈の存在を示唆することから金山草としても知られるイヌワラビの一種のヘビノネゴザ(Athyrium yokoscense)やイノモトソウの一種のモエジマシダ(Pteris vittata)などは極めて強い重金属耐性を示すのだが、シダ植物であるため根系の発達が悪く、環境浄化には必ずしも適しない。土壌浄化植物として望まれる性質は以下の通り。
根系が良く発達し、土壌中から広く有害物質を吸収
地上部へ汚染物質を転流
地上部に高濃度で無毒な形で蓄積
高濃度で総量を多く蓄積
そこで、遺伝子組換えによる高バイオマス植物の有毒物質耐性の強化も試みられている。突然変異体の解析から、植物はファイトケラチンを有毒物質(カドミウム、鉛、ヒ素)と結合させて有毒性を抑えた後に液胞へと隔離する事がわかっており、これらの耐性機構の強化や、ファイトケラチンの前駆体であるグルタチオンと有毒物質(カドミウム、鉛)の複合体を液胞へと輸送するトランスポーターの導入などが既に試みられている。グルタチオンは、グルタミン酸とシステインからγ-グルタミルシステイン合成酵素によるγ-グルタミルシステインを経て、γ-グルタミルシステインとグリシンからグルタチオン合成酵素によって作られる。更に、複数のグルタチオンからファイトケラチン合成酵素によって作られる。そこで、前駆体であるシステインの合成を強化したり、γ-グルタミルシステイン合成酵素やグルタチオン合成酵素やファイトケラチン合成酵素の合成を促進して耐性強化が試みられている。
大気中の炭化水素を植物で発現させたシトクロムP450で浄化する研究が進められている。トリクロロエチレンやクロロホルムやベンゼンの浄化が観察されている。
ファイトレメディエーション(phytoremediation、植物による環境修復)とは、植物が気孔や根から水分や養分を吸収する能力を利用して、土壌や地下水、大気の汚染物質を吸収、分解する技術。
植物の根圏を形成する根粒菌などの微生物の働きによる相乗効果で浄化する方法も含む。バイオレメディエーションの一種。