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「人間地球系」-人類生存のための地球本位型社会の実現手法-栄養ストレスにおける植物生産-栄養ストレス耐性植物の育成

研究課題

研究課題/領域番号 05278105
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

茅野 充男  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10007677)

研究分担者 佐野 浩  奈良先端科学大学院大学, 遺伝子教育研究センター, 教授 (20178809)
関谷 次郎  京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (10035123)
松本 英明  岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (80026418)
小畑 仁  三重大学, 生物資源学部, 助教授 (70024594)
但野 利秋  北海道大学, 農学部, 教授 (40001440)
米田 好文  北海道大学, 理学部, 教授 (10124215)
研究期間 (年度) 1993 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
100,800千円 (直接経費: 100,800千円)
1997年度: 15,700千円 (直接経費: 15,700千円)
1996年度: 16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
1995年度: 21,000千円 (直接経費: 21,000千円)
1994年度: 23,800千円 (直接経費: 23,800千円)
1993年度: 23,800千円 (直接経費: 23,800千円)
キーワード植物 / 栄養ストレス耐性 / 食糧生産 / 遺伝子 / 形質転換 / 重金属 / アルミニウム / イオウ / メタロチオネイン / リン酸欠乏 / フィトケラチン / 酸性フォスファターゼ / Al,Cu,Cd,P,S,Kストレス
研究概要

本研究は栄養ストレス耐性植物の育成を目指している。本研究で取り上げた課題は、酸性土壌におけるAlおよび重金属の過剰、S欠乏および過剰耐性植物の育成である。
Al過剰については酵母をAl過剰処理したときに誘導される2つのcDNAクローン(pAL1001,1003)を単離し、その塩基配列を決定したところ一つは熱ショックで誘導される細胞外分秘性タンパクであり、他の一つは膜表層タンパクであることがわかった。これらはいずれもAlとZnで誘導されるが、他の金属イオンストレスでは誘導されなかった。また、酵母のAl耐性変異株を分離した(松本)。重金属についてはシロイヌナズナのメタロチオネイン遺伝子についての機能解析を行い、メタロチオネインが重金属耐性だけでなく、細胞分化などの植物体を作るために本質的な役割を担っていることを明らかにした。(茅野)。Sストレス下で最も影響される代謝系の解析とその酵素の精製を試み、APSトランスフェラーゼがkey enzymeであると認定し、酵素の精製に成功するとともに、酵母変異株を用いた相補正試験により遺伝子の単離を試みている(関谷)。システイン合成酵素の遺伝子が単離され、その機能として硫化水素耐性増大のあることが判明した。硫黄代謝にかかわる他の遺伝子群の機能解析をおこなった(佐野)。

報告書

(6件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 「人間地球系」総括班: "平成9年度研究成果報告"「人間地球系」研究広報. 61-61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Man-Earth Project Member: "1997 Research Results Report"61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita,K.: "Enhancement of nitrate efflux and the plasma membrane hydrogen ion-transport activity of barley roots by nitrate treatment." J.Plant Nutr.20・6. 657-668 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ma,J.F.: "Internal detoxification mechanism of Al in Hydrangea.Identification of Al form in the leaves." Plant Physiol.113・4. 1033-1039 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ma,J.F.: "Detoxify aluminum with buckwheat." Nature.390・11. 569-570 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,Y.: "Oxidative damage to membranes by a combination of aluminum and iron in suspension-cultured to bacco cells." Plant Cell Physiol.38・12. 1333-1339 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ara,T.: "Non-radioactive adenosine 5'-phosphosulfate sulfotransferase assay by coupling with sulfite reductase and O-acetylserine(thio)lyase." Biosci.Biotech.Biochem.61・4. 621-624 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,T.: "Molecular characterization of atcs26,a gene encoding a novel cysteine synthetase from Arabidopsis thaliana." Plant Physiol.114・4. 747 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,Y.: "Tolerance to aluminum acquired during phosphate starvation of cultured tobacco cells." Plant Physiol.112.1. 217-227 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ma,J.F.: "Al-induced inhibition of root elongation in corn,Zea mays L.is overcome by Si addition." Plant Soil. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ma,J.F.: "Internal detoxification mecahnism of aluminum in Hydrangea macrophylla.Identification of Al from in the leaves." Plant Physiol. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki,M.: "Aluminum inhibits growth and stability of cortical microtubules in wheat(Triticum aestivum)roots." Soil Sci.Plant Nutr.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ara,T.: "Non-radioactive adenosine 5'-phosphsulfate sulfotransferase assay by coupling with sulfite reductase and O-acetylserine(thiol)lyase." Biosci.Biotech.Biochem.,. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi,Y.: "Isolation and characterization of a cDNA encoding a sulfate transporter from Arabidopsis thaliana." Plant Physiol.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] P.Chongpraditnun: "The Induction of cytosolic Cu, Zn-superoxide dismutase in soybean roots by coppet" Environmental Geochemistry and Health. 16. 515-524 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] P.Chongpraditnun: "Studies on possible detection of mammalian mctallothioeiin in higher plant by radioimmunoassay." Thai Journal of Soils and Fertilizcrs. 16. 235-240 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,H: "Response of the plant root to aluminum stress: analysis of the inhibition of the root elongation and changes in membranc function." J. Plant Res.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki,M.: "Lignin deposition induced by aluminum in wheal(Triticum aestivum)roots." Physiol. Plant. (in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ozawa,K.: "Purification and propertics of acid phosphatase secreled from lupin under phosphorus-deficiency conditions." Soil Sci.Plant Nutr.41. 461-469 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Obata,H.: "Effcct of Cd on plasma membrane ATPase from plant roots differing in tolerance to Cd." Soil Sci. Plant Nu.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Y.Hirai et al.: "Differential regulation of soybean seed storage protein gene promoter-GUS fusions by exogenously applied methionine in transgenic Arabidopsis thaliana." Plant Cell Physiol.35. 927-934 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Naito et al.: "Maternal effects of mto 1 mutation,that causes overaccumulation of soluble methionine,on the expression of a soybean β-conglycinin gene promoter-GUS fusion in transgenic Arabidopsis thaliana." Plant Cell Physiol.35. 1057-1063 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inaba et al.: "Isolation of an Arabidopsis thaliana mutant,mto1,that overaccumulates soluble methionine.Temporal and spatial patterns of soluble methionine accumulation." Plant Physiol.104. 881-887 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ishiwatari et al.: "Thioredoxin h is one of the major proteins in rice phloem sap." Planta. 195. 456-463 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura et al.: "Detection and characterization of Ca-dependent protein kinase in rice phloem sap." Plant Cell Physiology. 36. 19-27 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英明: "低pH土壌と植物 植物におけるAl耐性の生理生化学" 日本土壌肥料学会編 博友社, 236 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura: "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] Y.Yamamoto: "Quantitative estmation of aluminium toxicity in cultured tobacco cells:correlation between aluminium uptake and growth inhibition." Plant Cell Physiol.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] R.Saraswati: "Identification of Sesbania species from electrophoretic patterns of seed proteins." Trop.Agric.(Trinidad). 70. 282-285 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tadano: "Secretion of acid phosphatase by the roots of crop plants under phosphorus-deficient conditions and some properties of the enzyme secreted by lupin roots." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 99-102 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inaba: "Isolation of Arbidopsis thaliana mutations,mto,that overaccumulate soluble methionine." Plant Physiology. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Obata: "Production of SH compounds in higher plants of different tolerance Cd." Plant nutrition-from genetic engineering to field practice,N.J.Barrow(Ed.). 791-794 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 松本英明: "植物におけるAl耐性の生理生化学" 日本土壌肥料学会編.博友社(印刷中),

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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