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膜脂質層の分子的改変による酸性土壌複合ストレスへのマルチ耐性植物の創生

研究課題

研究課題/領域番号 23380041
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関山形大学

研究代表者

我妻 忠雄  山形大学, 農学部, 客員教授 (70007079)

研究分担者 俵谷 圭太郎  山形大学, 農学部, 教授 (70179919)
和崎 淳  広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (00374728)
渡部 敏裕  北海道大学, (連合) 農学研究科 (研究院), 准教授 (60360939)
連携研究者 小山 博之  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (90234921)
豊増 知伸  山形大学, 農学部, 教授 (60272085)
黒田 昌治  独立行政法人農業, 食品産業技術総合研究機構・中央農業総合研究センター稲収量性研究北陸サブチーム, 主任研究員 (30355581)
及川 彰  山形大学, 農学部, 准教授 (50442934)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードアルミニウム耐性 / ガラクト脂質 / ステロール / 低リン耐性 / メタボローム / リン脂質 / リンリサイクリング能 / HMG遺伝子 / 代謝産物 / PAH遺伝子 / イネ / リンリサイクリング
研究概要

栽培手法と分子的手法の両面から、根の膜脂質層を低リン脂質・高ステロール化させる目的で、Al耐性の弱いコシヒカリの低リン栽培植物とPAH(リン脂質のガラクト脂質への変換鍵遺伝子)、HMG(ステロール生合成の鍵遺伝子)過剰発現組換え体とを作った。栽培イネのAl耐性・低pH下での低Ca耐性や、数種の組換え系統でAl耐性や低P耐性が向上した。低P耐性イネ品種では、低P条件下での含P代謝産物の分解程度に特徴が認められた。シロイヌナズナで、リンリサイクリング能に貢献する数種の遺伝子と、それらの機能を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Phosphorus deficiency enhances aluminum tolerance of rice (Oryza sativa) by changing the physicochemical characteristics of root plasma membranes and cell walls2014

    • 著者名/発表者名
      Maejima, E., Watanabe, T., Osaki, M. and Wagatsuma, T
    • 雑誌名

      J Plant Physiol

      巻: 171 号: 2 ページ: 9-15

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2013.09.012

    • NAID

      120005411138

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and physiological analysis of Al3+ and H+ rhizotoxicities at moderately acidic conditions.2013

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Y., Kobayashi, Y., Watanabe, T., Shaff J. E., Ohta, H., Kochian, L. V., Wagatsuma, T., Kinraide, T. B. & Koyama
    • 雑誌名

      Plant Physiol

      巻: 163 号: 1 ページ: 180-92

    • DOI

      10.1104/pp.113.222893

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolite profiling of shoot extracts, root extracts, and root exudates of rice plant under phosphorus deficiency2013

    • 著者名/発表者名
      Tawaraya, K., Horie, R., Saito, A., Shinano, T., Wagatsuma, T., Saito, K., Oikawa, A
    • 雑誌名

      J Plant Nutr

      巻: 36 号: 7 ページ: 1138-1159

    • DOI

      10.1080/01904167.2013.780613

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物による難利用性リン酸利用のしくみと活用の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      和崎 淳
    • 雑誌名

      土づくりとエコ農業

      巻: 45 ページ: 10-15

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Phytate degradation by fungi and bacteria that inhibit sawdust and coffee residue composts2013

    • 著者名/発表者名
      Eida, M. F.
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 28 ページ: 71-80

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リン酸資源の枯渇に対応したリン栄養研究. 1.講座のねらい2012

    • 著者名/発表者名
      俵谷 圭太郎, 和崎 淳
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 83 ページ: 173-176

    • NAID

      110009593696

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リン酸資源の枯渇に対応したリン栄養研究 1.講座のねらい2012

    • 著者名/発表者名
      俵谷圭太郎
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 83 ページ: 173-176

    • NAID

      110009593696

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リン酸資源の枯渇に対応したリン栄養研究 2.有機態リン酸の利用2012

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 83 ページ: 177-182

    • NAID

      110009593697

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物の養分獲得・利用と施肥2012

    • 著者名/発表者名
      瀬戸二郎
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 83 ページ: 471-477

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of exogenous phosphatase and phytase activities on organic phosphate mobilization in soils with different phosphate adsorption capacities2012

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, H., Yamamura, T., Kaneko, Y., Matsui, H., Watanabe, T., Shinano, T., Osaki, M., Wasaki, J.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 58 号: 1 ページ: 41-51

    • DOI

      10.1080/00380768.2012.656298

    • NAID

      110009594821

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of secreted proteins from aseptically grown rice2011

    • 著者名/発表者名
      Shinano, T.
    • 雑誌名

      Phytochemistry

      巻: 72(4-5) 号: 4-5 ページ: 312-320

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2010.12.006

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] De novo RNA-seq と CE-TOF/MS による代謝産物プロファイリングに基づくシロバナルーピンの低リン耐性機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      丸山隼人、津村暁彦、海野佑介、及川彰、俵谷圭太郎、信濃卓郎、和崎淳
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜表面をターゲットとしたシロイヌナズナのアルミニウムストレスの解析2014

    • 著者名/発表者名
      小林安文、小林佑理子、渡部敏裕、我妻忠雄、Thomas B Kinraide、小山博之
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus deficiency enhances the tolerance of rice to the acidic soil stress2013

    • 著者名/発表者名
      Maejima, E
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium 2013
    • 発表場所
      Istanbul (Turkey)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] HMG is a promising key gene for the enhancement of aluminum tolerance of rice via modulating membrane sterols in root-tip portion2013

    • 著者名/発表者名
      Wagatsuma, T
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium 2013
    • 発表場所
      Istanbul (Turkey)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 強酸性土壌に生育する植物の根細胞膜成分の特性2013

    • 著者名/発表者名
      前島恵理子、渡部敏裕、我妻忠雄、大崎満
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus deficiency enhances aluminum tolerance of rice to the acidic soil stress2013

    • 著者名/発表者名
      Maejima E, Watanabe T, Osaki M, Wagatsuma T
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium
    • 発表場所
      ICEC (トルコ・イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the phosphate acquisition ability and strategies of Arabidopsis thaliana accessions by analyzing root exudates2013

    • 著者名/発表者名
      Furutani A, Maruyama H, Okazaki K, Shinano T, Wasaki J
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium
    • 発表場所
      ICEC (トルコ・イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] De novo sequencing and analysis of the white lupin root comparative transcriptome using a 454 GS Junior platform to discover genes involved in phosphorus deficiency2013

    • 著者名/発表者名
      Maruyama H, Unno Y, Shinano T, Wasaki J
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium
    • 発表場所
      ICEC (トルコ・イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] HMG is a promising key gene for the enhancement of aluminum tolerance of rice via modulating membrane sterols in root-tip portion2013

    • 著者名/発表者名
      Wagatsuma T, Watanabe T, Toyomasu T, Kuroda M, Muranaka T, Ohyama K, Ishikawa A, Usui M, Maejima E, Khan MSH, Tawaraya K, Koyama H
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium
    • 発表場所
      ICEC (トルコ・イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lipidome profiling of phosphorus-deficient rice cultivars reveals remodeling of membrane lipids as a mechanisms of low P tolerance2013

    • 著者名/発表者名
      Tawaraya K, Yamazaki Y, Cheng W, Chuba M, Okazaki Y, Saito K, Oikawa A, Wagatsuma T
    • 学会等名
      XVII International Plant Nutrition Colloquium
    • 発表場所
      ICEC (トルコ・イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] リン欠乏及びアルミニウム障害時におけるシロイヌナズナ野生株およびリンゴ酸分泌変異株の根浸出物の解析2012

    • 著者名/発表者名
      丸山隼人
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性における酸性ホスファターゼホモログの役割2012

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Comparative transcriptomic analysis of P deficient plant roots2012

    • 著者名/発表者名
      Wasaki, J
    • 学会等名
      Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
    • 発表場所
      Perth (Australia)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] イネの根脂質改変とアルミニウム耐性2012

    • 著者名/発表者名
      前島恵理子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会本大会2012年度鳥取大会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非菌根性シロバナルーピンの根圏におけるリン吸収能力とその活用2011

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 学会等名
      菌根研究会 特別講演
    • 発表場所
      広島県東広島市(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus starvation changes the metabolic flow in rice2011

    • 著者名/発表者名
      Shinano, T.
    • 学会等名
      3^<rd> International Symposium Frontiers in Agriculture Proteome Research-Contribution of proteomics technology in agricultural sciences
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms of adaptation of brachiariagrasses to abiotic stress factors in the tropics2011

    • 著者名/発表者名
      Rao, I.
    • 学会等名
      III International Symposium on Forage Breeding
    • 発表場所
      Bonito, MS (Brazil)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物機能の活用による土壌蓄積リンの効率的利用技術2011

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 学会等名
      関東東海土壌肥料部会・秋季研究会
    • 発表場所
      埼玉県熊谷市(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of malate and citrate transporters induced in roots of phosphorus deficient Arabidopsis tbaliana2011

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, H.
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Perth (Australia)
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Plasma membrane sterols and the related gene in root-tip portion as key components for aluminum tolerance of varieties of plant species, cultivars, lines and mutants2011

    • 著者名/発表者名
      Wagatsuma, T.
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Perth (Australia)
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of phosphate utilization in Arabidopsis tbaliana natural accessions grown on soil2011

    • 著者名/発表者名
      Furutani, A.
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Perth (Australia)
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Metabolite profiling of phosphorus-deficient soybean root exudates2011

    • 著者名/発表者名
      Tawaraya, K.
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Perth (Australia)
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Interactions between plants and phytate mineralizing bacteria isolated from the rhizosphere2011

    • 著者名/発表者名
      Mizukami, N.
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物の養分ホメオスタシス(2)リン酸2011

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会シンポジウム
    • 発表場所
      茨城県つくば市(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] リン欠乏シロイヌナズナ根からのリンゴ酸およびクエン酸分泌に関わるトランスポーターの解析2011

    • 著者名/発表者名
      丸山隼人
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2011-08-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of malate transporters induced in roots of phosphorus deficient or aluminum stressed Arabidopsis tbaliana2011

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, H.
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Madison, WI (USA)
    • 年月日
      2011-06-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Metabolite profiling of shoot extracts, root extracts, and root exudates of rice under phosphorus deficiency

    • 著者名/発表者名
      Tawaraya, K
    • 学会等名
      8th Symposium of the International Society of Root Research
    • 発表場所
      Dundee (UK)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] イネの根の細胞膜脂質改変とアルミニウムストレス耐性

    • 著者名/発表者名
      前島恵理子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Challenge to Make Rice Plant Tolerant to Multi-stress in Acidic Soils

    • 著者名/発表者名
      Maejima, E.
    • 学会等名
      The Fourth Hokkaido University Sustainability Research Poster Contest
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 難溶性リンの積極的獲得に関わる根分泌物質の輸送と制御

    • 著者名/発表者名
      和崎淳
    • 学会等名
      岡山大学資源植物科学研究所 拠点共同研究主催ワークショップ 「植物ホルモンとイオン輸送体の相互理解」
    • 発表場所
      芸文館(倉敷市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性機構の解析

    • 著者名/発表者名
      丸山隼人
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Comparative transcriptomic analysis of P deficient plant roots

    • 著者名/発表者名
      Wasaki, J.
    • 学会等名
      Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
    • 発表場所
      マードック大学 (パース・オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Physiological responses of Hakea laurina (Proteaceae) to low-P conditions

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, H.
    • 学会等名
      Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
    • 発表場所
      マードック大学 (パース・オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Metabolite profiling of shoot extracts, root extracts, and root exudates of rice under phosphorus deficiency

    • 著者名/発表者名
      Tawaraya, K.
    • 学会等名
      第8回国際根研究シンポジウム
    • 発表場所
      ダンディー (イギリス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Rijeka, Croatia. Physiological and biochemical mechanisms of plant adaptation to low-fertility acid soils of the tropics: The case of Brachiariagrasses. In Principles, Application and Assessment in Soil Science2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T., Khan, M.S.H., Rao, I.M., Wasaki, J., Shinano, T., Ishitani, M., Koyama, K., Ishikawa, S., Tawaraya, K., Nanamori, M., Ueki, N., Wagatsuma T
    • 出版者
      Intech
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Principles, Application and Assessment in Soil Science2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T.
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      InTech Open Access Publisher
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
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      http://www.geocities.jp/watanabe1209/Topics/topics.html

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2025-11-18  

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