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植物におけるニコチアナミン分泌の分子機構とその役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04891
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関石川県立大学

研究代表者

西澤 直子  石川県立大学, 生物資源環境学部, 学長 (70156066)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワードニコチアナミン / ニコチアナミン分泌膜輸送体 / 重金属耐性植物 / 植物の金属栄養 / イネ / Arabidopsis halleri / 重金属耐性 / 植物 / トランスポーター / A.halleri
研究成果の概要

ニコチアナミンは全ての植物に存在し、鉄や亜鉛など植物の必須元素の体内移行に重要な役割を果たすキレート物質である。本研究では、細胞内で生合成されたニコチアナミンが細胞外に分泌されるときに働く分泌膜輸送体を新規に重金属集積植物から単離同定し、その機能を明らかにした。またイネのニコチアナミン分泌膜輸送体の生物的機能を調査した。重金属集積植物から単離したニコチアナミン分泌輸送体は、土壌中の亜鉛過剰耐性に寄与することが示された。重金属汚染土壌を植物によって浄化する手法にも利用可能であると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

イネ科植物はムギネ酸類を根から分泌し、土壌中の鉄を可溶化して吸収する。ムギネ酸類の生合成中間体であり、金属元素のキレーターであるニコチアナミンは植物体内で働き根圏には分泌されないとされてきた。重金属集積植物からニコチアナミン分泌膜輸送体を単離したことにより、ニコチアナミンも根圏に分泌され、過剰金属元素の無毒化に寄与している可能性が示された。根圏の過剰金属の無毒化に働くニコチアナミンの新たな機能が明らかとなり、植物栄養学分野に新しい展開をもたらした。またイネにおけるニコチアナミン分泌の機能とその果たす役割が明らかになり、必須栄養金属の代謝に新分野を切り開くこととなった。

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 18件、 招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Physiological and transcriptomic analysis of responses to different levels of iron excess stress in various rice tissues, Soil Science and Plant Nutrition2018

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi & Naoko K. Nishizawa
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: in press 号: 3 ページ: 370-385

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1443754

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rice HRZ ubiquitin ligases are crucial for response to excess iron2018

    • 著者名/発表者名
      Aung MS, Kobayashi T, Masuda H, Nishizawa NK
    • 雑誌名

      Physiol. Plant.

      巻: in press 号: 3 ページ: 282-296

    • DOI

      10.1111/ppl.12698

    • NAID

      120006942648

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron-deficiency response and expression of genes related to iron homeostasis in poplars2018

    • 著者名/発表者名
      3.Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Keisuke Maeda, Takanori Kobayashi, Naoki Takata, Toru Taniguchi, Naoko Kishi Nishizawa
    • 雑誌名

      Journal of Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 号: 5 ページ: 576-588

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1480325

    • NAID

      210000012015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An NADPH oxidase RBOH functions in rice roots during lysigenous aerenchyma formation under oxygen-deficient conditions.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, T., Yoshioka, M., Fukazawa, A., Mori, H., Nishizawa, N.K., Tsutsumi, N., Yoshioka, H. and Nakazono, M.
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 775-790

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00976

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bioenergy grass [Erianthus ravennae (L.) Beauv.] secretes two members of mugineic acid family phytosiderophores which involved in their tolerance to Fe deficiency2017

    • 著者名/発表者名
      Nozoye Tomoko、Aung May Sann、Masuda Hiroshi、Nakanishi Hiromi、Nishizawa Naoko K.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 63 号: 6 ページ: 543-552

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1394168

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The iron-chelate transporter OsYSL9 plays a role in iron2017

    • 著者名/発表者名
      Senoura T, Sakashita E, Kobayashi T, Takahashi M, Aung MS, Masuda H, Nakanishi H, Nishizawa NK.
    • 雑誌名

      Plant Mol Biol

      巻: 79 号: 4-5 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s11103-017-0656-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overexpression of barley nicotianamine synthase 1 confers tolerance in the sweet potato to iron deficiency in calcareous soil.2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nozoye, M. Otani, T. Senoura, H. Nakanishi, N.K. Nishizawa
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s11104-016-3134-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new transgenic rice line exhibiting enhanced ferric iron reduction and phytosiderophore production confers tolerance to low iron availability in calcareous soil.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, Erika Shimoshi, Tatsuro Hamada, Takeshi Senoura, Takanori Kobayashi, May Sann Aung, Yasuhiro Ishimaru, Yuko Ogo, Naoko K. Nishizawa.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12(3) 号: 3 ページ: e0173441-e0173441

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0173441

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paralogs and mutants show that one DMA synthase functions in Fe homeostasis in rice.2017

    • 著者名/発表者名
      Khurram Bashir, Tomoko Nozoye, Seiji Nagasaka, Sultana Rasheed, Nanako Miyauchi, Motoaki Seki, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 68 号: 7 ページ: 1785-1795

    • DOI

      10.1093/jxb/erx065

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Jasmonate signaling is activated in the very early stages of iron deficiency responses in rice roots.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T. (corresponding author), Itai, R.N., Senoura, T., Oikawa, T., Ishimaru, Y., Ueda, M., Nakanishi, H., Nishizawa, N.K.
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: 印刷中 号: 4-5 ページ: 533-547

    • DOI

      10.1007/s11103-016-0486-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulating Subcellular Metal Homeostasis: The Key to Crop Improvement.2016

    • 著者名/発表者名
      Khurram Bashir, Sultana Rasheed, Takanori Kobayashi, Motoaki Seki, Naoko K. Nishizawa.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7 ページ: 1192-1192

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01192

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of mineral-rich rice varieties in Myanmar.2016

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Yusuke Kakei, Ye Tint Tun, Hiromi Nakanishi, Takashi Yamakawa, Naoko K. Nishizawa.
    • 雑誌名

      Myanmar Agricultural Research Journal

      巻: 3 ページ: 14-29

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The detection of endogenous 2’-deoxymugineic acid in olives (Olea europaea L.) indicates the biosynthesis of mugineic acid family phytosiderophores in non-graminaceous plants.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Nozoye, S. Nagasaka, H. Nakanishi, N.K. Nishizawa, S. Mori
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 62 号: 5-6 ページ: 481-488

    • DOI

      10.1080/00380768.2016.1230724

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Transporters crucial for metal transport and distribution in rice2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa, Takeshi Senoura, Emi Sakashita, Takanori Kobayashi, Michiko Takahashi, Tomoko Nozoye, May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Hiromi Nakanishi
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Rice Functional Genomics (ISRFG2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HRZ ubiquitin ligases negatively regulate rice iron uptake, transport and accumulation under various iron conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, May Sann Aung, Reiko Nakanishi Itai, Takeshi Senoura, Hiroshi Masuda, Takaya Oikawa, Yasuhiro Ishimaru, Minoru Ueda, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      ASPB annual meeting in 2017 (Plant Biology 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An iron-chelate transporter OsYSL9 is involved in iron distribution in developing rice seeds2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa, Takeshi Senoura, Takanori Kobayashi, Emi Sakashita, Hiromi Nakanishi
    • 学会等名
      ASPB annual meeting in 2017 (Plant Biology 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rice HRZ ubiquitin ligases are involved in both iron deficiency and excess responses and jasmonate signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, May Sann Aung, Reiko Nakanishi Itai, Takeshi Senoura, Hiroshi Masuda, Takaya Oikawa, Yasuhiro Ishimaru, Minoru Ueda, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The iron-chelate transporter OsYSL9 is crutial in iron distribution in developing rice grain2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa, Takeshi Senoura, Emi Sakashita, Takanori Kobayashi, Michiko Takahashi, May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Hiromi Nakanishi
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological and transcriptomic analysis of iron excess response in various tissues of rice2017

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iron biofortification in important rice varieties obtained by the introduction of multiple genes or ion-beam irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Takanori Kobayashi, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe Acquisition by Mugineic Acid Family Phytosiderophores in Foxtail Millet2017

    • 著者名/発表者名
      Reiko Nakanishi Itai, Naoko K. Nishizawa, Hiromi Nakanishi
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The metabolome analysis in Fe-deficient olive plants; possible biosynthesis of mugineic acid family phytosiderophores in nongraminaceous plants2017

    • 著者名/発表者名
      Motofumi Suzuki, Tomoko Nozoye, Seiji Nagasaka,Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa, Satoshi Mori
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of an Fe-deficiency Inducible Protein Kinase Gene (PK) in Rice2017

    • 著者名/発表者名
      Fan Wang, Reiko N. Itai, Takeshi Senoura, Naoko K. Nishizawa, Takashi Yamakawa, Hiromi Nakanishi
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Barley nicotianamine synthase 1 (HvNAS1) gene is usuful candidate to improve nutritional qualities and agricultural productivity in soybean and sweet potato2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, Takeshi Senoura, Suyoen Kim, Yuske Kakei, Michiko Takahashi, Motoyasu Otani, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イネのユビキチンリガーゼHRZは鉄過剰耐性に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      メイ サン アウン・小林高範・増田寛志・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Selection of iron toxicity-tolerant varieties among popular Myanmer rice2017

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung・増田寛志・小林高範・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterizing the paralogs and mutants of OsDMAS12017

    • 著者名/発表者名
      Khurram Bashir・野副朋子・長坂征治・Sultana Rasheed・宮内菜奈子・関原明・中西啓仁・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鉄関連遺伝子 Gmferritin、HvNAS1、OsYSL2、IDS3 を同時導入した高鉄米の作出2017

    • 著者名/発表者名
      メイサンアウン・増田寛志・小林高範・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of an Fe-deficiency inducible protein kinase gene (PK) in rice2017

    • 著者名/発表者名
      Fan Wang・板井玲子・瀬野浦武志・西澤直子・山川隆・中西啓仁
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The development of low-cadmium rice2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      台湾国立嘉義大学農学研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two metal chelators , phytosiderophore and nicotiananine are crucial to maintain metal homeostasis in crops2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      台湾中央研究院植物微生物学研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The development of low-cadmium rice2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      台湾国立台湾大学生物資源農学研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イネのユビキチンリガーゼ HRZ は鉄過剰条件でも重要である2017

    • 著者名/発表者名
      メイ サン アウン・小林高範・増田寛志・西澤直子
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Overexpression of barley nicotianamine synthase 1 (HvNAS1) confer tolerance to Fe deficiency on calcareous soil in soybean and sweet potato.2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, Takeshi Senoura, Suyeon Kim, Yusuke Kakei, Michiko Takahashi, Motoyasu Otani, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efflux or uptake transporters involved in iron transport and distribution in rice plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Senoura, Tomoko Nozoye, Emi Sakashita, Hiromi Nakanishi, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HRZ ubiquitin ligases and jasmonate signaling regulate iron deficiency responses in rice roots.2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, Reiko Nakanishi Itai, Takeshi Senoura, Takaya Oikawa, Yasuhiro Ishimaru, Minoru Ueda, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of endogenous 2’-deoxymugineic acid in olive plant indicates biosynthesis of phytosiderophore in non-graminaeceous plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Motofumi Suzuki, Tomoko Nozoye, Seiji Nagasaka, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa, Satoshi Mori.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Producing high iron rice with important rice varieties.2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Takanori Kobayashi, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of the molecular mechanism of iron excess stress response in rice.2016

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Varieties of mugineic acid family phytosiderophores secreted from Fe-deficient foxtail millet and gene expression related to their biosynthesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Reiko Nakanishi Itai, Naoko K. Nishizawa, Hiromi Nakanishi.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 作物のミネラル獲得戦略を明らかにして環境とヒトの健康に貢献する2016

    • 著者名/発表者名
      西澤直子
    • 学会等名
      平成28年度女子栄養大学香友会公開講座
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄トランスポーター OsYSL9 の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      瀬野浦武志・坂下絵美・小林高範・May Sann Aung・増田寛志・中西啓仁・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三価鉄還元能とムギネ酸類合成能のさらなる強化による鉄欠乏耐性イネの作出2016

    • 著者名/発表者名
      結城麟太郎・瀬野浦武志・増田寛志・野副朋子・板井玲子・中西啓仁・小林高範・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 重イオンビーム照射による鉄・亜鉛栄養価の高いコシヒカリの作出2016

    • 著者名/発表者名
      増田寛志・May Sann Aung・小林高範・中西啓仁・西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of iron excess response in various parts of rice.2016

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung、増田寛志、小林高範、西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 植物における鉄の役割-植物の鉄吸収メカニズムとその利用2016

    • 著者名/発表者名
      西澤直子
    • 学会等名
      2016年WINEP講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 石川県立大学 生物資源工学研究所 植物細胞工学研究室

    • URL

      http://ribb.ishikawa-pu.ac.jp/pct/index.htm

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 石川県立大学 生物資源工学研究所 植物細胞工学研究室ホームページ

    • URL

      http://ribb.ishikawa-pu.ac.jp/pct/index.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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