2016 Fiscal Year Research-status Report
セシウム（Cs)低吸収変異体の解析による水稲Cs吸収メカニズムの解明
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15K11956
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
頼 泰樹 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30503099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永澤 奈美子 (佐藤奈美子) 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00535289)
永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
高橋 秀和 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00325937)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セシウム / カリウム / カリウムトランスポーター / HAK / 放射性核種 / 原発事故 / 福島 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水稲が土壌からセシウム（Cs)を吸収する遺伝子を明らかにするために、アジ化ナトリウムおよびMNUであきたこまちに突然変異誘発処理を行い、得られたM3世代から玄米中Cs濃度が低濃度の突然変異系統を複数選抜し、次世代シーケンサによるゲノム解析とカサラスとの交配系統を用いた遺伝子マッピングの結果から、Csが低吸収となる原因遺伝子は第４染色体のカリウムトランスポーターのOsHAK1であることが示された。
Cs低吸収の1系統へ絞り込んだ候補遺伝子の組み換えによる形質転換体の作成による相補性試験により、Csの吸収性が復帰したため、これらの変異体のCs低吸収の原因遺伝子はOsHAK１であることが確認された。
水耕栽培によりoshak1のCs吸収性を解析した結果、野生型で見られるカリウム（K)イオンとの競合は見られないこと、OsHAK1のノックアウトによりKの吸収性は若干低下するものの生育はほぼ同じであった。oshak1変異体ではOsHAK1以外のKトランスポーター（チャネルを含む）によりKは獲得され、それらのKトランスポーターはほぼCsを通さず、Kトランスポーターのファミリー内でのK/Csの選択性に大きな違いがあることが示唆された。
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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
すでに原因遺伝子が特定され、現在は原因遺伝子のノックアウトにより突然変異体の生育にどのような影響があるかについて研究を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
原因遺伝子（OsHAK１）のノックアウトにより、水稲の農業形質（収量、開花期、登熟期）にどのような影響があるかについて研究を進める。またバッククロス系統、主要水稲品種との交配系統を作出し、被災地での栽培適応性を検討する。
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