Evolutionary aspects of aluminum hyperaccumulation in vascular plants

• Project/Area Number: 23K26801
• Project/Area Number (Other): 23H02108 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渡部 敏裕 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60360939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和崎 淳 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (00374728) ; 東 隆行 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20333651) ; 佐野 雄三 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043) ; 丸山 隼人 北海道大学, 農学研究院, 助教 (10633951) ; 平舘 俊太郎 九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: アルミニウム集積植物 / 酸性土壌

Outline of Research at the Start

強酸性土壌に生育する植物種には体内アルミニウム（Al）耐性機構を発達させ、高濃度のAlを特に地上部に集積する「Al集積植物」が多く存在する。これまでの研究で、地上部にAlを高集積する特性は維管束植物全体に広く存在することがわかっている。このことは維管束植物の高Al集積特性が原始的な性質であることを暗示する一方で、この特性が植物の進化によってどのように変化したか、その起源は共通であるかという疑問に迫る研究はこれまでにない。そこで本研究は、体内Alの化学形態解析、Al吸収に関わる根の機能と組織構造の解析、およびAl集積に関わる遺伝子の解析からこの大きな疑問を解明する。