2015 Fiscal Year Annual Research Report
新奇な塩輸送体の機能改変を通した植物の耐塩性の改善
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25850041
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
上田 晃弘 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (10578248)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 塩ストレス / ナトリウム / カリウム / シロイヌナズナ / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土壌中に高濃度の塩分（主としてナトリウム）が蓄積されると塩ストレス（塩害）が発生する。多くの植物は塩ストレスに感受性であるため、植物の耐塩性を向上させる試みは重要である。塩ストレス下では、植物体内に高濃度のナトリウムが蓄積されるために植物の生育が阻害されるとともに、必須元素であるカリウムの吸収阻害が起こる。よって、植物体内へのナトリウムやカリウムの流入経路の解明は植物の耐塩性向上に寄与すると考えられる。本研究では、植物細胞内へのナトリウム、カリウム、塩素の共輸送を担う輸送体であるNKCC（Na-K-Cl Cotransporter）の機能解析およびその機能改変を行うことを目的とした。
AtNKCCの基質特異性を理解するとともに、AtNKCC内のどのアミノ酸残基が輸送する物質の認識に関わっているのかを調べるために酵母発現系を用いた。AtNKCC遺伝子内にランダム変異を挿入し、そのミュータントライブラリーを探索したが、基質特異性が異なった変異型AtNKCCの獲得にはいまだ至っていない。イネのOsNKCC1について酵母発現系を用いて解析をおこなったところ、カリウムの取り込み能を有していることが明らかとなったことから、カリウムの取り込みは植物のNKCCファミリーにとって保存された機能であることが示唆された。シロイヌナズナのAtNKCC変異株は耐塩性を示すとともに、カリウム欠乏に感受性となっていたが、AtNKCC遺伝子を導入することでこれらの表現型の回復が見られた。
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