2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23248011
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
西澤 直子 石川県立大学, 生物資源環境学部, 教授 (70156066)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 鉄欠乏 / 転写遺伝子 / IDEF1 / 鉄シグナル / 遺伝子発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の鉄栄養状態に関わらず恒常的に存在している２つの転写因子、IDEF1、IDEF2が、何らかのかたちで鉄欠乏のシグナルを感知することによって、シス配列IDE1、IDE2に結合し、鉄欠乏誘導性遺伝子群の発現を誘導する。IDEF1によって発現が制御される遺伝子の中には、鉄欠乏誘導性のbHLH型転写因子、IRO2が含まれる。IRO2は、さらにIRO2結合配列をプロモーターに持つ遺伝子群の発現を誘導し、カスケード状に多数の鉄欠乏誘導性遺伝子群の発現が誘導される。
前年度までに、イネの鉄欠乏応答を制御する主要な転写因子である IDEF1 が、ヒスチジン (H)、アスパラギン(N)の繰り返しからなる特異的な領域を介して、二価鉄および他の二価金属と可逆的に結合することを明らかにした。また、これらの特異領域を欠失するIDEF1を発現する形質転換イネを作出し、IDEF1全長を導入した形質転換イネと比較したところ、この領域がイネの鉄欠乏初期応答に重要な機能を持つことが明らかとなった。IDEF1タンパク質が直接鉄と結合することによって発現が制御される、すなわち鉄の有無によって遺伝子発現のスイッチが入るのであれば、一番シンプルな鉄感知機構となり得る。さらに、前年度、発見した鉄欠乏によって誘導される新規RING-finger タンパク質HRZの解析を行った。その結果、イネにはOsHRZ1 および OsHRZ2の２種類が存在し、ユビキチンリガーゼとしての活性があることが明らかとなった。OsHRZ1 および OsHRZ2 が鉄および亜鉛と結合することを明らかにした。これらの発現を抑制したイネは鉄欠乏に耐性を示し、茎葉と種子に鉄を多く蓄積したことから、鉄欠乏耐性と植物体内への鉄の蓄積を負に制御する因子である。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Strigolactone regulates anthocyanin accumulation, acid phosphatases production and plant growth under low phosphate condition in Arabidopsis2015
Author(s)
Ito S, Nozoye T, Sasaki E, Imai M, Shiwa Y, Shibata-Hatta M, Ishige T, Fukui K, Ito K, Nakanishi H, Nishizawa NK, Yajima S, Asami T
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 10
Pages: e0119724
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Expression of peanut Iron Regulated Transporter 1 in tobacco and rice plants confers improved iron nutrition2014
Author(s)
Xiong H, Guo X, Kobayashi T, Kakei Y, Nakanishi H, Nozoye T, Zhang L, Shen H, Qiu W, Nishizawa NK, Zuo Y
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Journal Title
Plant Physiology and Biochemistry
Volume: 80
Pages: 83-89
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] RCN1/OsABCG5, an ATP-binding cassette (ABC) transporter, is required for hypodermal suberization of roots in rice (Oryza sativa)2014
Author(s)
Shiono K, Ando M, Nishiuchi S, Takahashi H, Watanabe K, Nakamura M, Matsuo Y, Yasuno N, Yamanouchi U, Fujimoto M, Takanashi H, Ranathunge K, Franke R. B, Shita N, Nishizawa NK, Takamure I, Yano M, Tsutsumi N, Schreiber L, Yazaki K, Nakazono M, Kato K
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: 80
Pages: 40-51
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] From Laboratory to Field: OsNRAMP5-Knockdown Rice Is a Promising Candidate for Cd Phytoremediation in Paddy Fields2014
Author(s)
Takahashi R, Ishimaru Y, Shimo H, Bashir K, Senoura T, Sugimoto K, Ono K, Suzuki N, Kawachi N, Ishii S, Yin Y-G, Fujimaki S, Nishizawa NK, Nakanishi H
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 9
Pages: e98816
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Molecular evidence for phytosiderophore-induced improvement of iron nutrition of peanut intercropped with maize in calcareous soil2013
Author(s)
Xiong H, Kakei Y, Kobayashi T, Guo X, Nakazono M, Takahashi H, Nakanishi H, Shen H, Zhang F, Nishizawa NK, Zuo Y
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Journal Title
Plant, Cell and Environment
Volume: 36
Pages: 1888-1902
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Using membrane transporters to improve crops for sustainable food production2013
Author(s)
Schroeder JI, Delhaize E, Frommer WB, Guerinot ML, Harrison MJ, Herrera-Estrella L, Horie T, Kochian L, Munns R, Nishizawa NK, Tsay YF, Sanders D
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Journal Title
Nature
Volume: 497
Pages: 60-66
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Amelioration of Iron Deficiency in Peanut(Arachis hypagaea L.)2014
Author(s)
Shamim Akhtar, Armghan Shahzad, Muhammad Arshad, Fayyaz-UI-Hassan, Rahmatullah Qureshi, Khurram Bashir, Yusuke Kakei, Takashi Yamakawa, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
Organizer
ISINIP2014 (17th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants)
Place of Presentation
ガテスレーベン（ドイツ）
Year and Date
2014-07-06 – 2014-07-10
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[Presentation] Cadmium transporters in rice2013
Author(s)
Hiromi Nakanishi, Yasuhiro Ishimaru, Khurram Bashir, Ryuichi Takahashi, Satoru Ishikawa, Naoko K. Nishizawa
Organizer
7th IRGS (7th International Rice Genemics Symposium)
Place of Presentation
マニラ（フィリピン）
Year and Date
2013-11-07
Invited
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[Presentation] Iron biofortification of Myanmar rice2013
Author(s)
May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Hiromi Nakanishi, Takashi Yamakawa, Naoko K. Nishizawa
Organizer
17th IPNC (17th International Plant Nutrition Colloquium)
Place of Presentation
イスタンブール（トルコ）
Year and Date
2013-08-19 – 2013-08-22
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