2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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22119002
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
馬 建鋒 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (80260389)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山地 直樹 岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (00444646)
藤原 徹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80242163)
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| Keywords | 酸性土壌 / 養分欠乏 / 金属毒性 / 耐性遺伝子 / 適応機構 |
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| Research Abstract |
1.植物のアルミニウム耐性遺伝子の機能同定と発現制御
イネからアルミニウム耐性に関わる遺伝子を複数同定した。OsALS1は液胞膜に局在し、アルミニウムを液胞に輸送する。この遺伝子はアルミニウムによって発現が誘導され、また遺伝子が破壊されると、アルミニウム耐性が弱くなる。イネから同定したDOCS1遺伝子はreceptor-like kinaseをコードし、根の外層の細胞(表皮、外皮と厚壁細胞)の正常な形成に必要である。この遺伝子が破壊されると、金属毒性耐性が弱くなる。オオムギのアルミニウム耐性遺伝子HvAACT1の発現制御機構を調べたところ、耐性品種のHvAACT1上流にある1kbの挿入が発現量と組織局在に重要な役割を果たしていることを突き止めた。またこの遺伝子は鉄輸送遺伝子から進化してきたことも明らかにした。
そのほか、ソバやライムギのアルミニウム耐性に関わる遺伝子の同定も進めた。
2.マンガンの無毒化及び吸収に関与する遺伝子の同定
イネのマンガン過剰耐性にニコチンアナミン-Mn錯体を輸送するOsYSL6が関与していること、マンガン吸収にOsNramp5が主な輸送体として寄与していることを突き止めた。
3.他のミネラルストレス耐性遺伝子の同定
BOR1のホウ素条件による分解にリシン残基とユビキチン化が関与していること、ホウ素栄養に応答した遺伝子発現制御にRNA分解が重要な役割を担っていることを明らかにした。またホウ素過剰がDNA損傷を引き起こし、コンデンシンIIが損傷を緩和することを見だした。高マグネシウムストレスに感受性のシロイヌナズナの変異株を解析し原因遺伝子がアミノ酸トランスポーターであることを明らかにした。
ケイ酸トランスポーター遺伝子Lsilの発現制御領域を転写開始点上流約800bpの範囲まで限定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
いくつかのストレス耐性に関与する遺伝子機能解析は予定より早く進み、論文として発表している。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画について特に変化がなく、今後計画通りに進む予定。
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Research Products
(42 results)
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[Journal Article] Acquisition of aluminium tolerance by modification of a single gene in barley2012
Author(s)
Fujii, M., Yokosho, K., Yamaji, N., Saisho, D., Yamane, M., Takahashi, H., Sato, K., Nakazono, M. and Ma, J. F.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 3
Pages: 713
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cloning, functional characterization and heterologous expression of TaLsil, a wheat silicon transporter gene2012
Author(s)
Montpetit, J., Vivancos, J., Mitani-Ueno, N., Yamaji, N., Remus-Borel, W., Belzile, F., Ma, J.F., Richard R.Belanger, R.R.
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Journal Title
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Brachypodium distachyon as a new model system for understanding iron homeostasis in grasses : phylogenetic and expression analysis of Yellow Stripe-Like (YSL) transporters2011
Author(s)
Yordem, B.K., Conte, S, S., Ma, J.F., Yokosho, K., Vasques, K.A., Gopalsamy, S.N., Walker, E.L.
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Journal Title
Ann.Bot.
Volume: 108
Pages: 821-833
Peer Reviewed
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[Journal Article] Isolation and characterization of a barley yellow stripe-like gene, HvYSL52011
Author(s)
Zheng, L.Q., Fujii, M., Yamaji, N., Sasaki, A., Yamane, M., Sakurai, I., Sato, K., Ma, J.F.
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Journal Title
Plant Cell Physiol
Volume: 52
Pages: 765-774
Peer Reviewed
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[Presentation] OsMTP8.1 contribute to Mn tolerance by sequestering Mn to vacuoles in shoot of rice2012
Author(s)
Ueno, D., Chen, Z., Kamiya, T., Iwasaki, K., Kato, S., Yamaji, N., Ma, J.F.
Organizer
第53回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
京都
Year and Date
20120316-20120318
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[Presentation] OsMTP9 is required for root-to-shoot Mn translocation in rice2012
Author(s)
Fujii, Y., Akagi, Y., Chen, Z., Iwasaki, K., Kato, S., Yamaji, N., Ma, J.F., Ueno, D.
Organizer
第53回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
京都
Year and Date
20120316-20120318
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[Presentation] Isolation and functional analysis of Si transporters in two pumpkin cultivars contrasting in Si uptake2011
Author(s)
Mitani-Ueno, N., Yamaji, N., Ago, Y., Iwasaki, K., Ma, J.F.
Organizer
5th International Conference on Silicon in Agriculture
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
20110913-20110918
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[Presentation] The biology of silicon2011
Author(s)
Ma, J.F., Yamaji, N., Mitani-Ueno, N.
Organizer
The 4th Workshop on the Aqueous Chemistry and Biochemistry of Silicon
Place of Presentation
London, UK(招待講演)
Year and Date
20110620-20110623
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