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2021 Fiscal Year Annual Research Report

イネ科作物の有害ミネラル集積機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21H04716
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

馬 建鋒  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (80260389)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山地 直樹  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00444646)
三谷 奈見季  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2022-03-31
Keywordsカドミウム / ヒ素 / イネ / オオムギ / 輸送体遺伝子 / 品種間差
Outline of Annual Research Achievements

1.イネカドミウム集積とヒ素集積 QTL 遺伝子のマッピング
イネのカドミウム品種間差を利用して作出したマッピング集団を用いて、新しいマーカーを作成しながら、染色体7番と11番のQTL遺伝子の候補領域を狭めることができた。7番染色体にあるQTL遺伝子についてプロモーター領域配列の比較、発現パータンの比較などを行い、この遺伝子の発現の違いがカドミウム集積に寄与している可能性を示した。またカドミウム集積における側根と根毛の役割を解析し、根毛ではなく、側根がカドミウムの吸収に大きな役割を果たしていることを明らかにした。
ヒ素集積に関して、6番染色体にあるヒ素集積に関与するQTL遺伝子の候補領域を350kbまで狭めることができた。
2.オオムギのカドミウム集積QTL遺伝子のマッピングとヒ素集積の品種間差
オオムギのカドミウム集積の品種間差を利用して、4番染色体にあるカドミウム集積に関与するQTL遺伝子のマッピングを行った。いくつかのマーカーを新たに設計し、候補領域を8375kbまで狭めることができた。
またオオムギヒ素集積の品種間差を調べるために、コアコレクションから100品種を選んで、圃場栽培された種子とわら中のヒ素濃度を測定し、比較した。その結果、ヒ素集積において大きな品種間差があることが分かった。また水耕栽培で幼苗のヒ素集積も比較し、種子のヒ素集積と必ず一致しないことを明らかにした。いくつか集積が大きく異なる品種を選んで、関連遺伝子をマッピングするための交配を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021

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

  • [Journal Article] Metalloid transporters and their regulation in plants2021

    • Author(s)
      Yamaji Naoki、Ma Jian Feng
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/plphys/kiab326

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lateral roots but not root hairs contribute to high uptake of manganese and cadmium in rice2021

    • Author(s)
      Yu En、Yamaji Naoki、Mao Chuanzao、Wang Hua、Ma Jian Feng
    • Journal Title

      Journal of Experimental Botany

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/jxb/erab329

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Germplasm evaluation for crop improvement: Analysis of grain quality and cadmium accumulation in barley2021

    • Author(s)
      Sato Kazuhiro、Takeda Kazuyoshi、Ma Jian Feng
    • Journal Title

      Journal of Cereal Science

      Volume: 101 Pages: 103297~103297

    • DOI

      10.1016/j.jcs.2021.103297

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Role of lateral roots and root hairs in high uptake of manganese and cadmium in rice2021

    • Author(s)
      余恩、山地直樹、馬 建鋒
    • Organizer
      日本土壌肥料学会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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