Identification and functional analysis of transporter genes involved in phosphorus recycling in rice

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21145
• Project/Area Number (Other): 18H06002 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0601:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: MITANI-UENO Namiki 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: リン / 体内リサイクル / イネ

Outline of Final Research Achievements

Phosphorus (P) able to be redistributed from old to young organs for internal recycling of P, especially under P-limited condition. To identify the transporters that are involved in the P recycling in rice, we performed transcriptomic analysis of vascular bundle tissues from old and young leaves of rice grown under nutrient deficiency condition. Among genes highly expressed in the vascular bundles of old leaves, the protein encoded by OsSultr3;3 showed the P transport activity. This genes localized at the plasma membrane of leaf tissues. Knock out of this genes resulted in P accumulation in old leaves. These results indicated that OsSultr3;3 might be involved in the redistribution of P from source to sink organs.

Free Research Field

植物栄養学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物のリン獲得機構に関しては多くの知見が得られているが、これまでの研究は必要なリンの外からの獲得を増強することを目的とするものであった。シロイヌナズナにおいては唯一ソース組織からシンク組織へのリンの輸送に関わる輸送体AtPht1;5が報告されているものの、研究代表者が着目する体内でのリンの転流に関わる輸送体はイネではまだ見つかっていなかった。本研究成果によって得られた知見は、リンの体内利用効率の向上に貢献し、限りある資源であるリンを有効利用するための手段となりうる。このことは今後さらにその重要性が増すとされる持続可能な農業へとつながる大きな一歩となる。