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トマトの器官特異的に発現するリンゴ酸輸送体ALMTファミリーの生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07697
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関岡山大学

研究代表者

佐々木 孝行  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (60362985)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードリンゴ酸輸送体 / トマト / ALMTファミリー / アルミニウム / 電気生理学 / 果実 / 孔辺細胞 / ALMT / アニオン輸送
研究成果の概要

トマトにおけるALMTファミリーリンゴ酸輸送体(SlALMT)について,果実や葉などの器官特異的に発現する2つのSlALM遺伝子に着目し生理機能を解析した.本研究課題では,主に果実で発現するSlALMTが,成熟初期の維管束で発現すること,輸送特性としてリンゴ酸と他ジカルボン酸を放出し,硝酸・塩素イオンを取り込むことを明らかにした.この遺伝子の発現抑制系統を作製し,メタボローム解析を行ったが,リンゴ酸含量に変化はみられなかった.葉で発現するSlALMT遺伝子は,気孔を構成する孔辺細胞で発現すること,輸送特性として,リンゴ酸の放出が,外液にリンゴ酸を添加することで活性化されることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALMTファミリー輸送体は植物特異的なアニオン輸送体として多くの研究が進められているが,その性質の多くは未解明である.申請者は,アルミニウム耐性遺伝子のTaALMT1,気孔閉口に関わるAtALMT12など,世界に先駆けて研究を進めてきた.本研究課題では,モデル作物のトマトにおいて,果実を含めた器官・組織・細胞で発現するALMTファミリーの輸送機能と,関与する生理機能との関係を明らかにした.この成果は,作物がもつ様々なタイプのALMT輸送体の性質を理解し,活用することで,環境ストレス耐性の付与,農作物の成長制御と品質向上への応用を可能にする.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ネブラスカ大学リンカーン校(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ネブラスカ大学リンカーン校(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] AtALMT3 is Involved in Malate Efflux Induced by Phosphorus Deficiency in Arabidopsis thaliana Root Hairs2018

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Hayato、Sasaki Takayuki、Yamamoto Yoko、Wasaki Jun
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 60 号: 1 ページ: 107-115

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy190

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aluminium-induced cell death requires upregulation of NtVPE1 gene coding vacuolar processing enzyme in tobacco ( Nicotiana tabacum L.)2018

    • 著者名/発表者名
      Kariya Koki、Tsuchiya Yoshiyuki、Sasaki Takayuki、Yamamoto Yoko
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 181 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Functional analyses of ALMT malate transporters expressed in guard cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sasaki, Izumi C. Mori, Michiyo Ariyoshi, Yoko Yamamoto
    • 学会等名
      日本植物生理学会(大阪)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トマトの気孔で発現するALMT 輸送体の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木孝行,有吉美智代,山本洋子,森泉
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会(静岡)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物ALMTファミリーの輸送機能の特性2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木孝行,森泉,有吉美智代,山本洋子
    • 学会等名
      日本植物学会(仙台)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物のALMT輸送体研究から解ってきたこと2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木孝行
    • 学会等名
      植物の栄養研究会 第5回研究交流会(広島)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional analyses of ALMT-family malate transporters in tomato2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sasaki, Michiyo Ariyoshi, Toshihiro Obata, Izumi C. Mori, Yoko Yamamoto
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トマトにおけるリンゴ酸輸送体ALMTファミリーの多様性2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木孝行, 有吉美智代, 森泉, 山本洋子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のALMTリンゴ酸輸送体の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木孝行, 有吉美智代, 森泉, 山本洋子
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロバナルーピンのクラスター根で発現するMATEファミリートランスポーターの解析2018

    • 著者名/発表者名
      古谷浩章, 花城清俊, 藤井友美, 西田翔, 佐々木孝行, 和崎淳
    • 学会等名
      第4回植物の栄養研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of LaMATE-PI1, a candidate of citrate transporter isolated from cluster roots of white lupin.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Furutani, Kiyotoshi Hanashiro, Yumi Fujii, Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
    • 学会等名
      Symposium on Phosphorus in Soils and Plants
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウムの毒性ならびに耐性機構-植物培養細胞を用いたアプローチ-2017

    • 著者名/発表者名
      山本洋子、苅谷耕輝、土屋善幸、佐々木孝行
    • 学会等名
      第28回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミニウムによるタバコの根伸長阻害におけるスクロース輸送体遺伝子の関わり2017

    • 著者名/発表者名
      苅谷耕輝、土屋善幸、佐々木孝行、山本洋子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タバコ培養細胞におけるアルミニウム耐性とERF(エチレン応答因子)ファミリー転写調節因子との関係2017

    • 著者名/発表者名
      土屋善幸、苅谷耕輝、佐々木孝行、山本洋子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Organic-Acid Transporters in Cluster Roots of White Lupin Induced under Phosphorus Deficiency2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Furutani, Kiyotoshi Hanashiro, Yumi Fujii, Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 植物分子生理学グループ

    • URL

      http://www.rib.okayama-u.ac.jp/Plant_Mol_Physiol/index-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rib.okayama-u.ac.jp/Plant_Mol_Physiol/index-j.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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