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植物遺伝子工学による沙漠化の克服

研究課題

研究課題/領域番号 04210106
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

森 敏  東京大学, 農学部, 教授 (90011915)

研究分担者 高城 成一  岩手大学, 農学部, 名誉教授 (60005999)
伏谷 眞二  東北大学, 薬学部, 助教授 (80108563)
西澤 直子  東京大学, 農学部, 助手 (70156066)
亀井 茂  岩手大学, 農学部, 助手 (10194987)
若代 直哉  東京大学, 農学部, 講師 (40011994)
松本 聰  東京大学, 農学部, 教授 (20032295)
研究期間 (年度) 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
17,500千円 (直接経費: 17,500千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1993年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1992年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワードIds3 / ニコチアナミン合成酵素 / ニコチアナミンアミノ基転移酵素 / ムギネ酸 / アンチセンスRNA / in situ ハイブリダイゼーション / Fe欠乏症 / Ids1 / Ids2 / Ids4 / ニコチアナミンデァミナーゼ
研究概要

(1)オオムギの根のムギネ酸合成経路のうち、ニコチアナミン合成酵素とニコチアナミンアミノ基転移酵素が、鉄欠乏処理によって顕著に誘導されること、ムギネ酸鉄の添加により一日で活性が1/2以下になることが明らかになった。
(2)鉄欠乏条件下でオオムギの根に出現する"d"タンパク質の抗体を作成し種々のイネ科植物の鉄欠乏条件下での存在を見たところ、いずれのイネ科植物においても検出された。したがって"d"スポットはイネ科に共通の鉄欠乏特有のタンパクであることが分かった。
(3)鉄欠乏条件下でオオムギの根に特異的に発現する遺伝子Ids3(dioxygenase)について、その発現部位をアンチセンスRNAを用いたin situ hybridization法を行ったところ、発現部位は内鞘内部の外側寄りであった。一方、高エネルギー研のシンクロトロンによって根の横断面の鉄の存在部位が内鞘であることが初めて証明された。したがって、Ids3はこの部位での鉄の増減に感応して発現調節されていることが明かとなった。
Ids3を大腸菌で発現させたタンパクIDS3に対して抗体を作成し、種々のイネ科植物での鉄欠乏処理区での発現を見たところ、鉄欠乏のオオムギの根においてのみIDS3タンパクが検出された。したがって、Ids3は鉄欠乏のオオムギの根にのみ特異的な遺伝子であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Higuchi K. et al.: "Purification and characterization of NAsymthese in the Roots of Gramineae" Plant and Soil. 165. 173-179 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Okumura N. et al.: "A dioxygenase gene (IdS2) expressed under iron deficiency conditions in the roots of Hordeum vulgare" Plant Molecular Biology. 25. 705-719 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Waller A. et al.: "Is the release of phytosiderophsres in Zine-deficient wheat plants a response to impoared iron utilization?" Physiologia Plantarum. 92. 493-500 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] von Wiren N. et al: "Iron Inefficiency in Maize Mutant ys1(Zea mays L.cv Yellow-Stripe) Is caused by a Defect in Uptake of Iron Phytosidesophores" Plant Physiology. 106. 71-77 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nishizawa N. et al.: "Ullrastruclural Localization of the Basic 7S Globulin in Soybean (Glyane max) Cotyledons" Plant Cell Physiology. 35. 1079-1085 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kanazawa K. et al: "Nicotianamine aminotransferase activities are correlated to the phytosiolevephore secretion under Fe-deficient condition in Gramincac" J.Experimental Botany. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Mori S: "Biochemistry of Metal Micronutrients in the Rhizosphere" Lowis Publishers, 24 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kanazawa Ket al.: "Iron nutrition in Soil and Plants" Kluwer Academic Publishers, 6

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] P.Chongp raditnun,S.Mori,and M.Chino: "Excess Copper Induces A cytosolic Cu,Zn-SOD in Soybean Roots" Plant Cell Physiol.32. 239-244 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohata,K.Kanazawa,S.Mihashi,NK Nishizawa,S Fushiya,S.Nozoe,M.Chino and S.Mori: "Biosynthetic Pathway of Phytosiderophores in Iron-Deficient Graminaceous Plants" Soil Sci.Plant Nutri.39. 745-749 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura,H.Hayashi,S.Mori and M.Chino: "Protein Phosphorylation in the Sieve Tubes of Rice Plants" Plant Cell Physiol.34. 927-933 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nagatani,NK Nishizawa,S.Mori,SA Kay,NH Chua and M.Furuya: "Light Regulation of Hypocotyl Elongation and Greening in Transgenic Tobacco Seedlings That Over-Express Rice Phytochrome A" Plant Cell Physiol.34. 825-833 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakanishi,N Okumura,NK Nishizawa,M.Chino and S.Mori: "Expression of a gene specific for iron deficiency(Ids3)in the roots of Hordeum vulgare." Plant.Cell Physiol.34. 401-410 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] E.Turkevitch,H.Hadir,Y.Chen,M.Chino and S.Mori: "Indirect utilization of the phytosiderophore mugineic acid as an iron souece for rhizosphere Fluorescent Pseudomonas" Bio Metals. 6. 119-123 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Singh,NK Nishizawa,M.Chino and S.Mori: "Genetic Aspect of Plant Nutrition" Kluwer Academic Publisher, 335-339 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Mori: "Biochemistry of Metal Micronutrients in the Rhizosphere" Lewis Publishers,Michigan,USA, 225-249 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Okumura N et al: "Iron Deficiency Specific cDNA(Ids1) with Two Homologous Cysteine Rich MT Domains from the Roots of Barley" J.Plant Nutrition. 15. 2157-2172 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Singh K at al: "Iron Extraction Efficacy of Plant Borne Mugineic acid Family phytosiderophows in Indian Calcawous soils" J.Plant Nutrition. 15. 1625-1645 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi K et al: "Expression of a Gene Speific for Iron Deficiency(Ids3) in the Roots of Hordeum Vulgare" Plant and Cell Physiology. 34. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Chongpraditnum P et al: "Excess Copper Induces A cytosolic Cu,Zn-SOD in Soybean Roots" Plant and Cell Physiology. 33. 239-244 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Mihashi S et al: "Deuelopment and characterization of a Monoclonal Antibody to Phytosiderophores" Plant and Cell Physicology. 33. 151-156 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 森 敏: "鉄欠乏ストレスに対する植物の適応戦略" 日本農薬学会誌. 17. 207-212 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2017-10-06  

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