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ソバの酸性土壌耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15239
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
研究機関岡山大学

研究代表者

横正 健剛  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (50790622)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードソバ / 酸性土壌 / アルミニウム / マンガン / 輸送体 / Nramp / 酸性土壌耐性 / トランスポーター / アルミニウム毒性 / マンガン毒性
研究成果の概要

酸性土壌の主な生育阻害因子にアルミニウム毒性やマンガン毒性がある。本研究の生理学的な解析からソバは酸性土壌に強いだけでなく地上部にアルミニウムとマンガンを集積することが分かった。さらにソバのマンガンやアルミニウムの吸収、集積の分子機構を明らかにするため、ソバのNrampファミリーに着目し研究を進めた。Nrampファミリーは生物界に広く存在し、金属イオンを輸送することが報告されている。ソバには7つのNramp遺伝子が根または葉で発現していた。酵母やシロイヌナズナを用いた解析からソバのマンガン吸収はFeNramp5が担うことを突き止めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

食糧不足問題を解決することは人類の抱える重要な課題の一つである。この問題の解決策のとして、これまでに農耕地として利用されていない、または生産性の低い問題土壌での作物の生産性の向上が期待されている。世界の耕地面積の3-4割は酸性土壌であり、そこでの主な生育阻害因子にアルミニウム毒性やマンガン毒性がある。
ソバは酸性土壌に強い植物であることが知られている。本研究ではソバが地上部にアルミニウムとマンガンを集積することを明らかにした。さらに、ソバのマンガン吸収に関与する輸送体を突き止めた。これはソバの酸性土壌耐性を理解するうえで重要な新しい知見であり、酸性土壌での作物の生産性向上に貢献する可能性がある。

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

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Two Genes Encoding a Bacterial-Type ATP-Binding Cassette Transporter are Implicated in Aluminum Tolerance in Buckwheat2018

    • 著者名/発表者名
      Che Jing、Yamaji Naoki、Yokosho Kengo、Shen Ren Fang、Ma Jian Feng
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 2505-2511

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy171

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Different roles of two variants of a half-size ABC transporter in Al accumulation and detoxification of buckwheat2018

    • 著者名/発表者名
      Lei, G. J., Yokosho, K., Yamaji, N. and Ma, J. F.
    • 学会等名
      日本植物生理学会2018年度名古屋大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ソバのNrampファミリー遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      横正健剛、邵継鋒、山地直樹、馬建鋒
    • 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] Functional characterization of Nramp transporter genes in buckwheat.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokosho, K., Shao, J. F., Yamaji, N., Shen, R. F. and Ma, J. F.
    • 学会等名
      International Plant Nutrition Colloquium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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