植物のマンガン恒常性を司る分子機構の包括的理解

• 研究課題/領域番号: 15K18660
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 上野 大勢 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (90581299)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: マンガン / ホメオスタシス / イネ / 耐性 / 集積性 / 吸収 / トランスポーター / 輸送体 / 恒常性 / CDF

研究成果の概要

本研究では，イネの優れたマンガン恒常性の維持に関わる重要な分子機構を明らかにした。Mn-CDFファミリーに属する細胞膜型トランスポーターMTP9は根の内皮と外皮において，向心側の細胞膜に局在し，マンガンを中心柱へと移行する高効率な吸収システムの一旦を担っていた。また，液胞膜型のMTP8.2は地上部と根の両方で，マンガンを液胞に隔離することにより，優れたマンガン耐性に寄与することがわかった。さらにMTP11は幼植物期から生殖生長期に渡り，様々な組織でマンガンのトランスゴルジへの輸送に関わり，高濃度でマンガンが存在する水田における正常な登熟に貢献することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A member of cation diffusion facilitator family, MTP11, is required for manganese tolerance and high fertility in rice (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsunemitsu Yuta、Genga Mayuko、Okada Tomoyuki、Yamaji Naoki、Ma Jian Feng、Miyazaki Akira、Kato Shin-ichiro、Iwasaki Kozo、Ueno Daisei
  • 雑誌名: Planta 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 231-241
  • DOI: 10.1007/s00425-018-2890-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rice reduces Mn uptake in response to Mn stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsunemitsu Yuta、Yamaji Naoki、Ma Jian Feng、Kato Shin-ichiro、Iwasaki Kozo、Ueno Daisei
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 13 号: 1 ページ: e1422466-e1422466
  • DOI: 10.1080/15592324.2017.1422466
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Tonoplast-Localized Transporter MTP8.2 Contributes to Manganese Detoxification in the Shoots and Roots of Oryza sativa L. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Yuma、Tsunemitsu Yuta、Fujii-Kashino Miho、Mitani-Ueno Namiki、Yamaji Naoki、Ma Jian Feng、Kato Shin-ichiro、Iwasaki Kozo、Ueno Daisei
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 58 号: 9 ページ: 1573-1582
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx082
  • 査読あり
• [雑誌論文] A polarly localized transporter for efficient manganese uptake in rice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueno D., Sasaki A., Yamaji N., Miyaji T., Fujii Y., Takemoto Y., Moriyama S., Che J., Moriyama Y., Iwasaki K., Ma J.F.
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 12 ページ: 15170-15170
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.170
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] イネの高マンガン集積に関わる分子機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 上野大勢・常光優太・山地直樹・馬建鋒・岩崎貢三
  • 学会等名: 第129回日本森林学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の重金属輸送に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野大勢
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
• [学会発表] トランスゴルジ局在型MTP11はイネのマンガン恒常性に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 常光優太・宮崎彰・山地直樹・馬建鋒・加藤伸一郎・岩崎貢三・上野大勢
  • 学会等名: 2017年度(第113回)日本土壌肥料学会関西支部講演会
• [学会発表] The role of cation diffusion facilitators in manganese homeostasis in rice (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisei Ueno
  • 学会等名: Workshop on Soil-Microbe-Plant Interaction_2016
  • 発表場所: 岡山大学資源植物科学研究所
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 液胞膜型輸送体MTP8.1とMTP8.2はイネの根におけるマンガン耐性に寄与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 常光優太、竹本侑馬、山地直樹、馬建鋒、加藤伸一郎、岩崎貢三、上野大勢
  • 学会等名: 植物化学調節学会第51回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-10-28
• [学会発表] 植物のマンガン恒常性を司る輸送システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 上野大勢
  • 学会等名: 第11回トランスポーター研究会年会
  • 発表場所: 京都大学 宇治キャンパス きはだホール
  • 年月日: 2016-07-02
  • 招待講演
• [学会発表] 作物の鉄欠乏改善への人工シデロフォア―鉄錯体の利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺内亨, 渡邊武士, 鶴薗克敏, 岩崎貢三, 上野大勢, 松本健司
  • 学会等名: 2015年度日本土壌肥料学会関西支部講演会
  • 発表場所: メルパルク松山
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] MTP8とMTP8.1はイネの根におけるマンガン耐性に寄与する (2015)
  • 著者名/発表者名: 常光優太, 竹本侑馬, 山地直樹, 馬建鋒, Mayila Yusuyin, 加藤伸一郎, 岩崎貢三, 上野大勢
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 植物の重金属吸収システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野大勢
  • 学会等名: 平成27年度高知化学会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2015-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] Vacuolar sequestration of Mn in leaf epidermis by OsMTP8 is required for Mn tolerance in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Ueno, Y. Takemoto, S. Kotake, N. Yamaji, J.F. Ma, S. Kato, K. Iwasaki
  • 学会等名: 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular mechanisms of cadmium accumulation in cereal crops (2015)
  • 著者名/発表者名: J.F. Ma, N. Yamaji, A. Sasaki, D. Ueno, D. Wu
  • 学会等名: 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [備考] 農林海洋科学部の上野大勢准教授が第35回日本土壌肥料学会奨励賞を受賞しました
  • URL: http://www.kochi-u.ac.jp/information/2017090800012/