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放射性同位体/電気生理/オミクス解析を組合せた根表層でのミネラル獲得機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15236
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
研究機関東京大学

研究代表者

小林 奈通子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60708345)

研究協力者 田野井 慶太朗  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードマグネシウム欠乏 / ナトリウム応答 / ミネラル吸収 / 環境応答 / 植物 / 根 / イオン吸収 / マグネシウム / ナトリウム / 放射線 / 栄養学 / 生理学
研究成果の概要

根でのミネラル吸収活性の調節は、作物栽培に適さない不良環境下での植物の応答の一つである。この応答のメカニズムに関わる分子の同定を目指し、本研究ではミネラル吸収の変化を詳細に解析した。マグネシウム欠乏処理によりマグネシウムの吸収速度が最大になった時点で、既知のマグネシウム輸送体の遺伝子発現に変化はなく、未知の分子の関与が示唆された。30 mMの塩化ナトリウムの添加により、成熟組織でのナトリウム吸収速度が一時的に上昇するものの数分後には速やかに抑制されることが分かった。塩ストレスへの初期応答として、ナトリウム吸収機構が遺伝子発現によらず調節されていることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物のイオン吸収速度を精度高く解析するためには、均質な根を持つサンプルを準備することが重要で、側根が発生していない幼植物が使いやすい。本研究ではシロイヌナズナの1週齢個体を実験に供し、安定したデータを取得できる実験系を確立することができた。この系は他の実験にも応用できるものである。また、同一栽培系の中で複数の無機元素吸収を解析したことで、元素ごとの吸収の特徴が示された。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] ブリュッセル自由大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ブリュッセル自由大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Magnesium uptake characteristics in Arabidopsis revealed by 28Mg tracer studies2018

    • 著者名/発表者名
      Ogura Takaaki、Kobayashi Natsuko I.、Suzuki Hisashi、Iwata Ren、Nakanishi Tomoko M.、Tanoi Keitaro
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 248 号: 3 ページ: 745-750

    • DOI

      10.1007/s00425-018-2936-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnesium deficiency damages the youngest mature leaf in rice through tissue-specific iron toxicity2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Natsuko I.、Ogura Takaaki、Takagi Keiko、Sugita Ryohei、Suzuki Hisashi、Iwata Ren、Nakanishi Tomoko M.、Tanoi Keitaro
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 428 号: 1-2 ページ: 137-152

    • DOI

      10.1007/s11104-018-3658-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnesium deficiency damages the youngest mature leaf in rice through tissue-specific iron toxicity2018

    • 著者名/発表者名
      Natsuko I. KOBAYASHI, Takaaki OGURA, Keiko TAKAGI, Ryohei SUGITA, Hisashi SUZUKI, Ren IWATA, Tomoko M. NAKANISHI, Keitaro TANOI
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 葉におけるマグネシウム欠乏症発症メカニズムの生理学的考察2018

    • 著者名/発表者名
      小林奈通子、小倉尚晃、小川隆宏、杉田亮平、田野井慶太朗
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年仙台大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnesium Deficiency Damages the Young Mature Leaf Through the Unstabilization of Iron Homeostasis in Rice2018

    • 著者名/発表者名
      Natsuko I. Kobayashi, Ryohei Sugita, Taka-aki Ogura, Hisashi Suzuki, Ren Iwata, Tomoko M. Nakanishi, Keitaro Tanoi
    • 学会等名
      18th International Plant Nutrition Colloquium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnesium Deficiency Damages the Young Mature Leaf Through the Unstabilization of Iron Homeostasis in Rice2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuko I. Kobayashi, Ryohei Sugita, Taka-aki Ogura, Hisashi Suzuki, Ren Iwata, Tomoko M. Nakanishi, Keitaro Tanoi
    • 学会等名
      International Plant Nutrition Colloquium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射性トレーサー28Mgを用いたMg欠乏シロイヌナズナにおけるMg吸収能評価2017

    • 著者名/発表者名
      小倉尚晃、小林奈通子、鈴木寿、岩田錬、中西友子、田野井慶太朗
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会 仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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