1993 Fiscal Year Annual Research Report

栄養ストレス下における植物生産-栄養ストレス耐性植物の育成

Research Project

Project/Area Number	05278105
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	茅野充男東京大学, 農学部, 教授 (10007677)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小畑仁三重大学, 生物資源学部, 助教授 (70024594) 米田好文東京大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (10124215) 但野利秋北海道大学, 農学部, 教授 (40001440) 関谷次郎京都大学, 農学部, 教授 (10035123) 松本英明岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (80026418)
Keywords	植物 / 栄養ストレス耐性 / Al,Cu,Cd,P,S,Kストレス / 食糧生産 / 遺伝子 / 形質転換 / メタロチオネイン / フィトケラチン
Research Abstract	21世紀における最重要課題は増加する人口に見合った食糧の確保である。食糧供給の源となる農耕地は、地球環境の変化による荒廃などにより、不良栄養土壌となりつつある。このような不良栄養条件で、十分な農業生産を維持するためには、不良栄養土壌に良く生育する植物、即ち、栄養ストレス耐性植物の育成が必須となる。このための栄養ストレス耐性遺伝子の単離とその遺伝子による植物の形質転換が本研究の目的で、以下の研究成果をあげた。 1)ネズミメタロチオネイン(MT)遺伝子をプローブとしてダイズcDNAライブラリーから相同性の高いMT遺伝子(cDNA)を単離し、塩基配列を決定し、これをもとにアラビドプシスゲノム遺伝子を単離、塩基配列を決定した。 2)タバコ培養細胞をリン酸欠乏処理すると、Al耐性の増加することを認めた。リン酸欠乏およびAl処理により発現が誘導される遺伝子の存在を確認し、その解析を行った。 3)S欠乏条件下では光合成活性が減少することを明らかにし、硫酸イオン還元同化系の亜硫酸還元酵素を精製し、抗体を作成した。また、APSサルフォトランスフェラーゼの非放射標識活性測定法を確立し、本酵素の精製を試みた。 4)ルーピンの根より分泌された酸性フォスファターゼを精製し、この酵素のアミノ酸の部分配列(N末端から30残基)を解析し、この情報に基ずいて3種類のDNAプローブを作成した。また、リン欠乏培地で生育したルーピンの根からmRNAを抽出しcDNAライブラリーを作成した。 5)シロイヌナズナから得られたK^+チャンネル遺伝子cDNA KAT1を用いてタバコ植物体へ導入するプラスミドを構築した。 6)植物のCd耐性を支配する要因として、フィトケラチン生成と細胞膜のCd耐性に着目し、それぞれの反応における重要な酵素の検索と精製を行いつつある。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] S.Nakamura: "Protein phosphorylation in the sieve tubes of rice plants." Plant Cell Physiol.34. 927-933 (1993)
[Publications] Y.Yamamoto: "Quantitative estmation of aluminium toxicity in cultured tobacco cells:correlation between aluminium uptake and growth inhibition." Plant Cell Physiol.(in press). (1994)
[Publications] R.Saraswati: "Identification of Sesbania species from electrophoretic patterns of seed proteins." Trop.Agric.(Trinidad). 70. 282-285 (1993)
[Publications] T.Tadano: "Secretion of acid phosphatase by the roots of crop plants under phosphorus-deficient conditions and some properties of the enzyme secreted by lupin roots." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 99-102 (1993)
[Publications] K.Inaba: "Isolation of Arbidopsis thaliana mutations,mto,that overaccumulate soluble methionine." Plant Physiology. (in press). (1994)
[Publications] H.Obata: "Production of SH compounds in higher plants of different tolerance Cd." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 791-794 (1993)
[Publications] 松本英明: "植物におけるAl耐性の生理生化学" 日本土壌肥料学会編.博友社(印刷中),

1993 Fiscal Year Annual Research Report

栄養ストレス下における植物生産-栄養ストレス耐性植物の育成

Principal Investigator

茅野 充男 東京大学, 農学部, 教授 (10007677)

Research Products

[Publications] S.Nakamura: "Protein phosphorylation in the sieve tubes of rice plants." Plant Cell Physiol.34. 927-933 (1993)

[Publications] Y.Yamamoto: "Quantitative estmation of aluminium toxicity in cultured tobacco cells:correlation between aluminium uptake and growth inhibition." Plant Cell Physiol.(in press). (1994)

[Publications] R.Saraswati: "Identification of Sesbania species from electrophoretic patterns of seed proteins." Trop.Agric.(Trinidad). 70. 282-285 (1993)

[Publications] T.Tadano: "Secretion of acid phosphatase by the roots of crop plants under phosphorus-deficient conditions and some properties of the enzyme secreted by lupin roots." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 99-102 (1993)

[Publications] K.Inaba: "Isolation of Arbidopsis thaliana mutations,mto,that overaccumulate soluble methionine." Plant Physiology. (in press). (1994)

[Publications] H.Obata: "Production of SH compounds in higher plants of different tolerance Cd." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 791-794 (1993)

[Publications] 松本英明: "植物におけるAl耐性の生理生化学" 日本土壌肥料学会編.博友社(印刷中),

茅野充男東京大学, 農学部, 教授 (10007677)