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植物のヒ素輸送と蓄積に関与する遺伝子の同定と機能解析

Research Project

Project/Area Number 07J04258
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant nutrition/Soil science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

神谷 岳洋  The University of Tokyo, 生物生産工学研究センター, 特別研究員(SPD)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywordsヒ素 / 輸送 / 輸送体 / アクアポリン / アクアグリセロポリン
Research Abstract

前年度までに、NIP1;1が亜ヒ酸を植物体内に取り込む輸送体であり、植物の亜ヒ酸耐性に関与する事を明らかにした。今年度は、植物の亜ヒ酸感受性に関与する遺伝子を同定することを目指して研究を行った。
前年度までに、亜ヒ酸感受性の変異株を、EMS導入種子を用いたスクリーニングにより単離し、第5染色体の17.5-18.0Mbの間に原因遺伝がある事が明らかになっていた。本年度は、さらに詳細なマッピングを行い、ファイトケラチン合成酵素(AtPCS1)にアミノ酸置換を伴う塩基置換があることを見いだした。AtPCS1にT-DNAが挿入された破壊株との相補性検定の結果、AtPCS1が原因遺伝子である事が確定した。AtPCS1破壊株は、亜ヒ酸だけでなく、ヒ酸やアンチモンにも感受性になる。
また、今年度は、単子葉のモデル植物であるイネのヒ酸輸送体を同定した。ヒ酸とリン酸は分子構造が似ており、バクテリアや酵母ではリン酸輸送体がヒ酸を輸送すること知られている。まず、発現量の多いイネのリン酸輸送体を同定するために、イネがもつ13種類のリン酸輸送体(OsPT)についてリアルタイムPCRによる発現解析を行った。発現解析には3週間水耕栽培した稲を用いた。その結果、OsPT1,2,4,8が多く発現していた。その中でも根と地上部に置ける発現量が多く、T-DNA破壊株が取得できたOsPT1について解析を進めた。OsPT1破壊株をPi欠乏、As(V)存在下で6日間水耕栽培した所、破壊株において地上部のAs量が低下していた。ただし、破壊株は1系統しか得られていないため、今後は他の系統を取得し、同様の実験を行う予定である。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Arabidopsis NIP1 ; 1 Transports Antimonite and Determines the Antimonite Sensitivity2009

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

      Plant Cell Physiol 50

      Pages: 1977-1981

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeostasis of the structurally important micronutrients B and Si2009

    • Author(s)
      Kyoko Miwa, Takehiro Kamiya, Toru Fujiwara
    • Journal Title

      Curr.Opin.Plant Biol. 12

      Pages: 307-311

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accumulation and transport mechanisms of arsenic in rice2009

    • Author(s)
      Rafiqul Md.Islam, Kamiya, T., Uraguchi, S., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      The Proceedings of the International Plant Nutrition Colloquium XVI, International Plant Nutrition Colloquium

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NIP1 ; 1, an Aquaporin Homolog, Determines the Arsenite Sensitivity of Arabidopsis thaliana2009

    • Author(s)
      Kamiya, T., Tanaka, M., Mitani, N., Ma JF., Maeshima, M., Fujiwara, T.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 284

      Pages: 2114-2120

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナ必須元素欠乏応答の解析手法の開発-ウレタンを用いた水耕栽培2010

    • Author(s)
      神谷岳洋、山上睦、藤原徹
    • Organizer
      日本植物生理学会2009年度年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸耐性に関与する遺伝子の同定2009

    • Author(s)
      神谷岳洋、藤原徹
    • Organizer
      第4回トランスポーター研究会
    • Place of Presentation
      東京
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸耐性に関与する遺伝子の同定2009

    • Author(s)
      神谷岳洋、藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      京都
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜ヒ酸の輸送と耐性に関与するアクアポリン、NIP1;12009

    • Author(s)
      神谷岳洋, 田中真幸, 三谷奈見季, 馬建鋒, 前島正義, 藤原徹
    • Organizer
      日本植物生理学会2008年度年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸輸送体の同定:NIP1;1は亜ヒ酸の吸収に関与する2008

    • Author(s)
      神谷岳洋, 田中真幸, 三谷奈見季, 馬建鋒, 前島正義, 藤原徹
    • Organizer
      トランスポーター研究会第2回関東部会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-12-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜ヒ酸輸送体の同定と植物の亜ヒ酸耐性2008

    • Author(s)
      神谷岳洋, 田中真幸, 前島正義, 藤原徹
    • Organizer
      SORSTシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-09-29
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸輸送体の同定:NIP1;1は亜ヒ酸の吸収に関与する2008

    • Author(s)
      神谷岳洋, 田中真幸, 馬建鋒, 三谷奈見季, 前島正義, 藤原徹
    • Organizer
      第3回トランスポーター研究会年会
    • Place of Presentation
      京都
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification and analysis of arsenite transporter from plant2008

    • Author(s)
      Kamiya, T., Tanaka, M., Ma JF., Maeshima, M., Fujiwara, T.
    • Organizer
      20the New Phytologist Symposium Arsenic : unraveling its metabolism and speciation in plants
    • Place of Presentation
      Scotland, UK
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸吸収に関与する遺伝子の探索2008

    • Author(s)
      神谷岳洋, 田中真幸, 前島正義, 藤原徹
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2008年大会
    • Place of Presentation
      名古屋
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜ヒ酸の輸送体と亜ヒ酸耐性2008

    • Author(s)
      神谷岳洋
    • Organizer
      東京大学生物生産工学研究センター文部科学省科学研究費特定領域「植物膜輸送」共催シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内に亜ヒ酸を取り込む輸送体の探索と解析2008

    • Author(s)
      神谷 岳洋,田中 真幸,前島 正義,藤原 徹
    • Organizer
      日本植物生理学会2007年度年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の亜ヒ酸取り込みに関与する輸送体の探索2007

    • Author(s)
      神谷 岳洋,田中 真幸,藤原 徹
    • Organizer
      第13会ヒ素シンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/kamiya.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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