Integration of STOP1 mediated aluminium tolerance beyond species

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K18661
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plant nutrition/Soil science
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture (2018); College of Tokyo University of Agriculture (2015-2017)
• Principal Investigator: Komatsu Kenji 東京農業大学, 農学部, 助教 (90594268)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: アルミニウム耐性 / 酸性土壌耐性 / ヒメツリガネゴケ

Outline of Final Research Achievements

Seventeen genes under the control of PpSTOP1s were identified from transcriptome analysis of the PpSTOP1 triple gene disruptants.From experiments with strains that overexpressor of the PpSTOP1 regulated gene, we identified two aluminum resistance related genes that are suggested to act palliatively on cell-wall-hardening due to aluminum toxicity.

Free Research Field

植物分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルミニウム(Al)耐性に関わる分子機構における進化過程の一端を明らかにした。コケ植物のSTOP1は被子植物におけるAl耐性の中心的役割を担う有機酸放出には関与せず、主にAlの毒性による細胞壁硬化の緩和などに関わる遺伝子の制御に関与していることが明らかとなった。この緩和は複数の遺伝子による複合的作用によって為されていることが示唆され、単一で極めて高い耐性を付与する遺伝子は見つからなかった。被子植物のAl耐性をさらに高める実用的遺伝子の同定には至らなかったが、Alに対する耐性が細胞外での無毒化へ進化する上でのSTOP1遺伝子の進化が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。