2017 Fiscal Year Annual Research Report
New development of mechanisms of aluminum accumulation and aluminum tolerance in aluminum accumulator woody plants
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15H04465
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 敏裕 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60360939)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和崎 淳 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (00374728)
平舘 俊太郎 九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アルミニウム耐性 / アルミニウム集積植物 / 酸性土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究1】アルミニウム処理がアルミニウム集積木本植物体内の物質動態と遺伝子発現に与える影響を明らかにする
3日間0.5 mM AlCl3で処理した時に起こる遺伝子発現変動をRNA-seqによるトランスクリプトーム解析により調べ、得られた結果に関してGO解析を行った。アルミニウム（Al）により発現が上昇する遺伝子に関しては、Molecular functionとして根ではtransporter activityに関する遺伝子の上昇が、葉ではribonucleotide bindingやcarbohydrate derivative bindingに関する遺伝子の上昇がみられた。短期間のAl処理であるため葉におけるAl含有率は260 mg kg-1で葉の最大蓄積可能含有率の1/40程度と低い値だったが、Biological processとして葉でストレス/刺激応答に関する多くの遺伝子に発現上昇がみられた一方、根ではそれらの変動は小さかった。また、葉ではリグニン合成に関わる遺伝子がAlにより発現が低下する傾向がみられ、AlがMelastomaの酸化ストレスを軽減するという生理学的な実験結果と一致する結果が得られた。
【研究2】Al集積木本植物のAl吸収・輸送能力の源を明らかにする
昨年度、擬似xylem sapを形態の異なるAlと共に茎から吸わせた場合、Al-リンゴ酸ではAl-シュウ酸が葉では生成せず、Al-クエン酸で吸わせた場合のみAl-シュウ酸が生成することを明らかにした。そこで、これらの現象に遺伝子発現がどのように関わるかを調査するために擬似xylem sapによる試験を同様に行った。現在、遺伝子発現解析を実施中であり、葉におけるAlの分配等に関わる遺伝子が見つかることが予想される。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Dark conditions enhance aluminum tolerance in several rice cultivars via multiple modulations of membrane sterols2018
Author(s)
Tadao Wagatsuma, Eriko Maejima, Toshihiro Watanabe, Tomonobu Toyomasu, Masaharu Kuroda, Toshiya Muranaka, Kiyoshi Ohyama, Akifumi Ishikawa, Masami Usui, Khan Shahadat Hossain, Hayato Maruyama, Keitaro Tawaraya, Yuriko Kobayashi, Hiroyuki Koyama
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Journal Title
Journal of Experimental Botany
Volume: 69
Pages: 567-577
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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