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2010 Fiscal Year Annual Research Report

植物の無機栄養ホメオスタシスと成長の統合的理解と仮説検証

Research Project

Project/Area Number 21228002
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

藤原 徹  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80242163)

Keywords無機栄養 / 輸送 / 制御 / モデル / 遺伝子
Research Abstract

平成22年度の成果を研究項目毎に述べる。
1、変異株の解析
平成21年度に引き続き、新たな変異株の検索と、既に得られている変異株についての遺伝解析を行った。また、一部の変異株については、次世代sequencerによる配列解析を行った。カルシウムの変異株については細胞壁多糖の合成に関与すると思われる遺伝子の変異が原因となっている可能性が高まったので、この原因遺伝子候補をクローン化し、変異株に導入する実験を進めると共に、同じ遺伝子に変異をもつ系統を複数入手して表現型を確認したところ、もともとの変異株と同様のカルシウム欠乏感受性を示したので、原因遺伝子が特定できたと考えている。他のカルシウム変異株についても遺伝解析を進めた。また、マグネシウムに関する変異株についてもマッピングによって原因遺伝子の存在する領域を狭め、その領域にどのような変異があるかを検討したところ、膜タンパク質遺伝子に変異があることが明らかになった。この遺伝子が原因となっているかどうかを調べる実験に着手した。また、マグネシウムについての新規変異株やマンガンについての新規変異株を同定することに成功した。銅の要求性が高まった系統については、2系統について遺伝子マッピングを進め、一つの系統には原因遺伝子が二つあることを明らかにした。また、ホウ素に対する応答に異常を示す変異株をさらに変異原処理し得られた変異株については原因遺伝子を特定することができた。
2、ホウ素栄養による輸送制御機構の解明
昨年度までに明らかにしていた、ホウ素輸送体NIP5;1のmRNAの蓄積がmRNA分解のレベルで制御について、5'非翻訳領域の約20塩基対の領域が重要であることを明らかにした。また、BOR1タンパク質蓄積の制御に関わるアミノ酸配列を新たに同定した。
3、無機元素輸送の定量的理解へ向けてのアプローチ
根での輸送モデルの構築に向けて根の細胞プロファイルを反映したモデルの構築を進めた。

  • Research Products

    (60 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (46 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Significant contribution of boron stored in seeds to initial growth of rice seedlings2011

    • Author(s)
      Uraguchi, S. and Fujiwara, T
    • Journal Title

      Plant Soil

      Volume: 340 Pages: 435-442

    • DOI

      10.1007/s1104-010-0614-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Condensin II alleviates DNA damage and is essential for tolerance of B overload stress in Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      Sakamoto,T., Tsujimoto-Inui, Y., Uraguchi, S., Yoshizumi, T., Matsunaga, S., Matsui, M., Umeda, M., Fukui, K. and Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 23(9) Pages: 3533-3546

    • DOI

      doi: 10.1105/tpc.111.086314.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boron-Dependent Degradation of NIP5;1 mRNA for Acclimation to Excess Boron Conditions in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Tanaka, M., Takano, J., Chiba, Y., Lombardo, F., Ogasawara, Y., Onouchi, H., Naito, S., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 23(9) Pages: 3547-3559

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of overexpressed BOR4, a boron exporter, in tolerance to high level of boron in shoots2011

    • Author(s)
      Miwa, K., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Soil Science and Plant Nutrition

      Volume: 57(4) Pages: 558-565

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of an in planta magnesium monitoring system using CAX3 promoter-luciferase in Arabidopsisshoots2011

    • Author(s)
      Kamiya, T., Yamaguchi, M., Yokota-Hirai, M., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Journal of Experimental Botany

      Volume: 63(1) Pages: 355-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of a NAC-Like Transcription Factor Gene Improves Boron-Toxicity Tolerance in Rice2011

    • Author(s)
      Ochiai, K., Shimizu, A., Okumoto, Y., Fujiwara, T., Matoh, T.
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 156(3) Pages: 1457-1463

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rice ABCG43 Is Cd Inducible and Confers Cd Tolerance on Yeast2011

    • Author(s)
      Oda, K., Otani, M., Uraguchi, S., Akihiro, T., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 75(6) Pages: 1211-1213

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel allele of the Arabidopsis phytochelatin synthase 1 gene conferring high sensitivity to arsenic and antimony2011

    • Author(s)
      Kamiya, T., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Soil Science & Plant Nutrition

      Volume: 57 Pages: 272-278

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arabidopsis thaliana 26S Proteasome Subunits RPT2a and RPT5a Are Crucial for Zinc Deficiency-Tolerance2011

    • Author(s)
      Sakamoto, T., Kamiya, T., Sako, K., Yamaguchi, J., Yamagami, M., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      Volume: 75(3) Pages: 561-567

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of molybdenum deficiency and defects in molybdate transporter MOT1 on transcript accumulation and nitrogen/sulphur metabolism in Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      Ide Y, Kusano M, Oikawa A, Fukushima A, Tomatsu H, Saito K, Hirai MY, Fujiwara T
    • Journal Title

      J Exp Bot

      Volume: 62(4) Pages: 1483-97

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High boron-induced ubiquitination regulates vacuolar sorting of the BOR1 borate transporter in Arabidopsis thaliana2010

    • Author(s)
      Kasai K, Takano J, Miwa K, Toyoda A, Fujiwara T
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 286 Pages: 6175-6183

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boron transport in plants : co-ordinated regulation of transporters2010

    • Author(s)
      Miwa, K., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      Ann.Bot.

      Volume: 105(7) Pages: 1103-1108

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イネの硝酸誘導型転写抑制因子OsRINの機能解析2012

    • Author(s)
      佐脇直哉、辻本良真、執行美香保、藤原徹、柳澤修一
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] ホウ酸トランスポーターBOR1の極性欠損変異体の解析2012

    • Author(s)
      笠井光治、高野順平、藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 高Mg/Ca比に感受性を示す新規シロイヌナズナ変異体の特徴とその解析2012

    • Author(s)
      小田紘士郎, 神谷岳洋, 藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] シロイヌナズナのホウ素輸送体NIP5;1遺伝子のホウ素に応答したmRNA蓄積の制御機構2012

    • Author(s)
      田中真幸、高野順平、千葉由佳子、尾之内均、内藤哲、藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] ミヤコグサAtMOT1相同遺伝子の機能解析2012

    • Author(s)
      箱山雅生, Guilan Duan, 神谷岳洋, Fabien Lombardo, 横田圭祐, 三輪大樹, 佐藤修正, 田畑哲之, Zheng Chen, 渡部敏裕, 信濃卓郎, 林誠, 藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] 野生型株に比べて高濃度のカルシウム条件でネクロシスを発症するシロイヌナズナ変異株の解析2012

    • Author(s)
      平野朋子, 榎本裕介, 山上睦, 神谷岳洋, 澤進一郎, Tabata Ryo, Yamada Masashi, Hasebe Mitsuyasu, Shigenobu Hideharu, Yamaguchi Katushi, 藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] ホウ素過剰超感受性シロイヌナズナ変異株の復帰変異体の解析によるホウ素耐性機構の研究2012

    • Author(s)
      反田直之, 坂本卓也, 神谷岳洋, 澤進一郎, 田畑亮, 山田昌史, 長谷部光泰, 重信秀治, 山口勝司, 藤原徹
    • Organizer
      植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] セシウム輸送を担うトランスポーター2011

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      日光シンポジウム
    • Place of Presentation
      日光(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-18
  • [Presentation] Modelling Boron Transport across Roots2011

    • Author(s)
      Veronica Grieneisen, Stan Maree, Toru Fujiwara
    • Organizer
      植物環境突破力国際シンポジウムInternational Symposium "Strategies of Plants against Global Environmental Change"
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] 未来を支える植物の栄養研究2011

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      第41回東京大学農学部公開セミナー
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] ホウ素過剰超感受性シロイヌナズナ変異株の復帰変異株解析によるホウ素過剰障害機構の研究2011

    • Author(s)
      反田直之
    • Organizer
      新学術領域研究第2回若手の会
    • Place of Presentation
      浜名湖
    • Year and Date
      2011-10-31
  • [Presentation] Isolation and characterization of Arabidopsis thaliana mutants that require high boron supply for root elongation2011

    • Author(s)
      李克
    • Organizer
      Fourth Conference on Biosynthesis of Plant Cell Wall
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      2011-10-02
  • [Presentation] Molecular mechanisms of acclimation to high and low boron conditions2011

    • Author(s)
      Fujiwara, T., Sakamoto, T., Tanaka, M.
    • Organizer
      2nd International Symposium on Integrative Plant Biology
    • Place of Presentation
      蘭州(中国)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-27
  • [Presentation] シロイヌナズナホウ素の輸送体NIP5;1およびNIP6;の二重変異株から明らかになったホウ素輸送制御機構2011

    • Author(s)
      田中真幸、藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] シロイヌナズナホウ酸トランスポーターBOR1の細胞内偏在機構の解析2011

    • Author(s)
      笠井光治、高野順平、藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] ホウ酸輸送体の細胞内偏在メカニズムの解析2011

    • Author(s)
      上原匡貴, 高野順平, 田中真幸, 藤原徹, 内藤哲
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] ホウ酸トランスポーターBOR4を高発現する形質転換トマトのホウ素過剰耐性の解析2011

    • Author(s)
      平井達也、浦口晋平、藤原徹、三輪京子
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] 高濃度のマグネシウムに感受性を示すシロイヌナズナ新規変異体の単利とその特徴2011

    • Author(s)
      小田紘士郎、神谷岳洋、藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] Isolation and characterization of Arabidopsis thaliana mutants that require high boron supply for root elongation2011

    • Author(s)
      Li, K., Kamiya, T., Miwa, K., Tanaka, M., Fujiwara, T.
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2011つくば大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-08
  • [Presentation] Molecular mechanisms of arsenic transport in plants2011

    • Author(s)
      T.Kamiya, G.Duan, M.R.Islam, S.Uraguchi, T.Fujiwara
    • Organizer
      ICOBTE
    • Place of Presentation
      フィレンツェ(イタリア)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] 植物ホウ酸トランスポーターBOR1の極性局在に関わるドメインの同定2011

    • Author(s)
      笠井光治, 高野順平, 藤原徹
    • Organizer
      トランスポーター研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] イネ遺伝子OsABCG43(PDR5)はカドミウムにより誘導され酵母にカドミウム耐性を付与する2011

    • Author(s)
      小田紘士郎、大谷真広、浦口晋平、秋廣高志、藤原徹
    • Organizer
      トランスポーター研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] ユビキチン化による植物膜輸送体の液胞への選別輸送制御2011

    • Author(s)
      笠井光治, 高野順平, 豊田敦至, 三輪京子, 藤原徹
    • Organizer
      東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-04
  • [Presentation] Regulation of mRNA accumulation of NIP5;1 in response to boron2011

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      日中植物栄養ワークショップ
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] DNA damages are major cause of B toxicity and condensin II is required for reducing the damages2011

    • Author(s)
      坂本卓也
    • Organizer
      日中植物栄養ワークショップ
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] Functional Study of Boron in Root Elongation of Arabidopsis mur1, a Fucose-Deficient Mutant2011

    • Author(s)
      梁英実
    • Organizer
      日中植物栄養ワークショップ
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] ホウ素、モリブデントランスポーターの構造と機能2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      Biochemistry and Molecular Biology 2010
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] シロイヌナズナホウ酸トランスポーターBOR1の細胞内偏在に関与するドメインの探索Identification of the domain involved in polar localization of Arabidopsis borate transporter BOR12010

    • Author(s)
      笠井光治、高野順平、藤原徹
    • Organizer
      Biochemistry and Molecular Biology 2010
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Mg deficiency response in Arabidopsis2010

    • Author(s)
      Kamiya, T., Hirai MY and Fujiwara, T
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology XV
    • Place of Presentation
      アデレード(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-09-20
  • [Presentation] Mechamisms of boron-regulated expression of NIP5;1, a boric acid channel, in Arabidopsis thaliana2010

    • Author(s)
      Tanaka, M., and Fujiwara, T
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology XV
    • Place of Presentation
      アデレード(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-09-20
  • [Presentation] Polar localization and degradatio of boron transporters in Arabidopsis2010

    • Author(s)
      Takano, J., Kasai, K., Tanaka, M., Miwa, K., Fujiwara, T.
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology XV
    • Place of Presentation
      アデレード(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-09-20
  • [Presentation] ホウ素栄養の分子生理の温故知新2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2010年度北海道大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] ホウ素過剰に応答したユビキチン化によるホウ酸トランスポーターBOR1の分解制御2010

    • Author(s)
      笠井光治, 高野順平, 三輪京子, 豊田敦至, 藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2010年度北海道大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] シロイヌナズナのホウ素輸送チャンネル、NIP5;1遺伝子のホウ素欠乏応答の解析2010

    • Author(s)
      田中真幸、藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2010年度北海道大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] 植物のマグネシウム欠乏応答機構の解明2010

    • Author(s)
      神谷岳洋, 平井(横田)優美, 藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2010年度北海道大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] Boron transporters : Identification, regulation and application for improvement of plant growth2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      KAOBS conference
    • Place of Presentation
      ソウル(韓国)
    • Year and Date
      2010-08-19
  • [Presentation] Optimisation of nutrient transport processes by plants-boron transport as an example2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      19th World Congress of Soil Science
    • Place of Presentation
      ブリスベン(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-08-05
  • [Presentation] Influence of molybdenum deficiency on nitrogen metabolism in Arabidopsis thaliana2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Place of Presentation
      犬山
    • Year and Date
      2010-07-26
  • [Presentation] 植物のホウ素輸送体の局在と分解の制御2010

    • Author(s)
      藤原徹
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-06-17
  • [Presentation] Mechanisums of NIP5;1, a boron deficiency inducible gene, regulation in response to boron in Arabidopsis Thaliana2010

    • Author(s)
      Mayuki Tanaka, Toru Fujiwara
    • Organizer
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] Dissection of polar localization and endocytic degradation mechamisms of born transporters2010

    • Author(s)
      Junpei Takano, Masaru Fujimoto, Takashi Ueda, Mayuki Tanaka, Toru Fujiwara
    • Organizer
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] Involvement of BOR6 and BOR7, boron efflux transporters expressed in pollen tubes, in reproduction2010

    • Author(s)
      Akiko Yoshinaga, Kyko Miwa, Hiroyuki Ohmori, Toru Fujiwara
    • Organizer
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] Distinct functions of Bor1 family in boron transport in A.Thaliana2010

    • Author(s)
      Kyoko Miwa, Toru Fujiwara
    • Organizer
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] Boron-induced degradation of the borate transporter BOR1 is regulated by ubiquitination in arabidopsis2010

    • Author(s)
      Koji Kasai, Junpei Takano, Atsushi Toyodal, Kyoko Miwa, Toru Fujiwara
    • Organizer
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] ホウ素輸送と応答の細胞生物学2010

    • Author(s)
      高野順平, 笠井光治, 田中真幸, 三輪京子, 吉永晃子, 樋口みなみ, 冨士健太郎, 藤原徹
    • Organizer
      第62回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-05-20
  • [Presentation] シロイヌナズナのホウ酸トランスポーターBOR1のホウ素濃度に応答した分解制御2010

    • Author(s)
      笠井光治、高野順平、豊田敦至、三輪京子、藤原徹
    • Organizer
      第10回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-05-01
  • [Book] 「栄養・食品機能とトランスポーター」第13章2011

    • Author(s)
      藤原徹、三輪京子
    • Total Pages
      265-285
    • Publisher
      建帛社
  • [Book] 細胞工学Vol.302011

    • Author(s)
      神谷岳洋、浦口晋平、藤原徹
    • Total Pages
      142-148
    • Publisher
      秀潤社

URL: 

Published: 2013-06-26  

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