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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Metabolomic study of molecular mechanisms of oxalate accumulation for quality improvement of rice straw

Research Project

Project/Area Number 18K14386
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

宮城 敦子  山形大学, 農学部, 准教授 (00645971)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywordsシュウ酸 / CE-MS / 世界のイネ・コアコレクション / 日本のイネ・コアコレクション
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は稲わらの高品質化のため、稲わらの元となるイネ茎葉のシュウ酸含有量の低下を目指すとともに、植物のシュウ酸蓄積機構を明らかにするものである。
代表者のこれまでの解析結果から、コシヒカリ(ジャポニカ型)の葉がタカナリ(インディカ型)の葉よりもシュウ酸含有量が4-10倍多いことが明らかとなっていた。このことから、イネの葉におけるシュウ酸含有量には品種間差があること、ジャポニカ型はインディカ型よりも何らかの遺伝的要因によりシュウ酸含有量が多い可能性が考えられた。
そこで、昨年度は、イネの葉におけるシュウ酸含有量の品種間差を用いたシュウ酸合成機構の解析の一環として、農研機構農業生物資源ジーンバンクより分譲していただいた世界のイネ・コアコレクション(WRC)および日本のイネ・コアコレクション(JRC)の計107品種のシュウ酸含有量の違いを明らかにした。すなわち、CE-MSを用いて東京農工大学FM本町で育成した出穂期のイネの止葉におけるシュウ酸の定量を行い、品種間比較を行った。その結果、イネのシュウ酸含有量は多様であり、品種間で20倍以上も異なることを見出した。さらに、当初の予測通り、ジャポニカ型の品種はインディカ型やアウス型の品種に比べて有意にシュウ酸含有量が多いことを明らかにした。これらのことから、イネの葉におけるシュウ酸含有量は多様であり、また、栽培化の過程で起きた何らかの原因によりジャポニカ型の品種ではシュウ酸含有量が多く、逆にインディカ型やアウス型の品種の葉ではシュウ酸が少なくなった可能性が考えられる。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Loss of chloroplast-localized NAD kinase causes ROS stress in Arabidopsis thaliana2023

    • Author(s)
      Chaomurilege, Yanhui Zu, Atsuko Miyagi, Shin-Nosuke Hashida, Toshiki Ishikawa, Masatoshi Yamaguchi, Maki Kawai-Yamada
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 136 Pages: 97-106

    • DOI

      10.1007/s10265-022-01420-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic seasonal changes in photosynthesis systems in leaves of Asarum tamaense, an evergreen understorey herbaceous species2023

    • Author(s)
      Naoki Wada, Issei Kondo, Ryouichi Tanaka, Junko Kishimoto, Atsuko Miyagi, Maki Kawai-Yamada, Yusuke Mizokami, Ko Noguchi
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: 131 Pages: 423-436

    • DOI

      10.1093/aob/mcac156

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Loss of peroxisomal NAD kinase 3 (NADK3) affects photorespiration metabolism in Arabidopsis2023

    • Author(s)
      Shota Suzuki, Daimu Tanaka, Atsuko Miyagi, Kentaro Takahara, Masaru Kono, Chaomurilege, Ko Noguchi, Toshiki Ishikawa, Minoru Nagano, Masatoshi Yamaguchi, Maki Kawai-Yamada
    • Journal Title

      Journal of Plant Physiology

      Volume: 283 Pages: 153950

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2023.153950

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Arabidopsis nitrate-induced aspartate oxidase gene expression is necessary to maintain metabolic balance under nitrogen nutrient fluctuation2022

    • Author(s)
      Moriaki Saito, Mineko Konishi, Atsuko Miyagi, Yasuhito Sakuraba, Maki Kawai-Yamada, Shuichi Yanagisawa
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 432

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03399-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] VNI2 effectively inhibits transcriptional activities of VND7 through a conserved sequence2022

    • Author(s)
      Aili Ailizati, Isura Sumeda Priyadarshana Nagahage, Atsuko Miyagi, Toshiki Ishikawa, Maki Kawai-Yamada, Taku Demura, Masatoshi Yamaguchi
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 39 Pages: 147-153

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.0122a

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Metabolomic analysis of rice brittle culm mutants reveals each mutant- specific metabolic pattern in each organ2022

    • Author(s)
      Atsuko Miyagi, Kazuhisa Mori, Toshiki Ishikawa, Satoshi Ohkubo, Shunsuke Adachi, Masatoshi Yamaguchi, Taiichiro Ookawa, Toshihisa Kotake, Maki Kawai-Yamada
    • Journal Title

      Metabolomics

      Volume: 18 Pages: 95

    • DOI

      10.1007/s11306-022-01958-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メタボローム解析から探るイネのカマイラズ変異体の代謝変動2023

    • Author(s)
      宮城敦子,森 和久,石川 寿樹,大久保 智司,安達 俊輔,大川 泰一郎,山口 雅利,小竹 敬久,川合 真紀
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] セイヨウナシ果皮の光合成が果実の糖代謝に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      青木 若菜,宮城 敦子,川合 真紀,村山 秀樹
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 環境要因が結球性レタスの代謝に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      宮城 敦子、内宮 博文、川合 真紀
    • Organizer
      第70回質量分析総合討論会
  • [Presentation] 有用セラミド生産法の開発に向けたスフィン ゴ糖脂質糖転移酵素欠損変異体の解析2022

    • Author(s)
      鈴木 雄介,宮城 敦子,山口 雅利,川合 真紀,石川 寿樹
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803のメチルグリオキサールシンターゼ(Sll0036)の機能解析2022

    • Author(s)
      アキラム カーディル,石川 優真,山口 雅利, 石川 寿樹,宮城 敦子,川合 真紀
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] 油脂産生微細藻類ナンノクロロプシスのNAD(P)(H)合成経路の解析2022

    • Author(s)
      林 英里香,鈴木 耕陽,宮城 敦子,石川 寿樹,山口 雅利,川合 真紀
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] タバコ一過発現系を用いたスフィンゴ脂質分解酵素遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      真田 昇,Rumana Yesmin Hasi,田中 保, 今井 博之,宮城 敦子,山口 雅利,川合 真紀,石川 寿樹
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] KNOX転写因子KNAT7の欠損変異体における道管形状異常の原因解明2022

    • Author(s)
      関口 颯,堺 剛平,藤井 達也,川越 優衣, 檜垣 匠,宮城 敦子,石川 寿樹,川合 真紀,山口 雅利
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] NAD を高蓄積した微細藻類の作出2022

    • Author(s)
      石田 快,小乾 彰紘,中谷 正義,篠原 結子,上野 登輝夫,宮城 敦子,石川 寿樹, 川合 真紀
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] 繊維細胞分化のマスター因子の発現制御機構解析2022

    • Author(s)
      藤澤 りみり,清水 悠裕,坂本 真吾,光田 展隆,宮城 敦子,石川 寿樹,川合 真紀
    • Organizer
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会(堺)大会
  • [Presentation] 植物の代謝物組成が植食性昆虫の寄主選択に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      宮城敦子
    • Organizer
      第16回メタボロームシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 植物の環境応答における NAD(P)(H)バランス制御2022

    • Author(s)
      川合 真紀,白 朝木日楽格,宮城 敦子
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナ葉緑体局在性NADキナーゼ(NADK2)のN領域の解析2022

    • Author(s)
      朝木日楽格,爼 艶慧,橋田 慎之介,宮城 敦子,石川 寿樹,山口 雅利,川合 真紀
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] イネ品種間差を利用した シュウ酸蓄積因子の探索2022

    • Author(s)
      宮城 敦子,田中 伸裕, Matthew Shenton,江花 薫子, 大久保 智司,安達 俊輔,大 川 泰一郎,川合 真紀
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナnadk2復帰変異体の原因遺伝子の同定と解析2022

    • Author(s)
      明石 一樹,宮城 敦子,石川 寿樹,山口 雅利,川合 真紀
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] C4種Flaveria bidentisの葉緑体型NADキナーゼ(FbNADK2a,FbNADK2b)の機能解析2022

    • Author(s)
      鈴木 沙也加,田中 雅美,宮城 敦子,石川 寿樹,山口 雅利,川合 真紀
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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