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重イオンビーム変異とゲノム編集技術を用いたミネラル栄養価の高いコシヒカリの作出

研究課題

研究課題/領域番号 17K17998
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 遺伝育種科学
植物栄養学・土壌学
研究機関秋田県立大学 (2018-2020)
石川県立大学 (2017)

研究代表者

増田 寛志  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40605268)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード鉄 / 亜鉛 / 栄養強化 / 変異選抜 / イネ / 植物栄養 / 育種 / 重イオンビーム / ゲノム編集 / 栄養学 / バイオテクノロジー / 育種学 / 遺伝子 / 植物
研究成果の概要

鉄や亜鉛栄養価が高いイネ品種を作出出来れば、日本人の鉄欠乏性貧血症や亜鉛欠乏症の改善に貢献できる。コシヒカリの変異系統より6世代に渡り圃場栽培と鉄や亜鉛栄養価が高い系統を選抜した。また秋田県内で栽培が可能であり、かつ食味が良好なイネ品種と掛け合わせ、新たなブランド米の作出を目指した。また、次世代シーケンサーにより、変異株と野生型との戻し交配 を行った系統の全ゲノム配列を解析した。変異株で染色体上に欠損が生じている範囲に、原因遺伝子があることが推測された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

社会的意義:鉄や亜鉛栄養価が高いイネ品種を作出出来れば、主食であるコメ食を介して、不足しがちな日常的に追加摂取出来れば、日本人の鉄欠乏性貧血症や亜鉛欠乏症の改善に貢献できる。長年にわたり、毎日継続しやすく、追加コストも少なくて済む有効な方法になる。また、これによりコメの商品価値を高めれば、米作農家にとっても利益となりうる。
学術的意義:原因遺伝子として、未知遺伝子や鉄・亜鉛栄養への関与が不明な遺伝子がある。これらの鉄・亜鉛栄養への関与が明らかになれば、学術的にも新規性が高い。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of a mugineic acid family phytosiderophore analog as an iron fertilizer2021

    • 著者名/発表者名
      Motofumi Suzuki, Atsumi Urabe, Sayaka Sasaki, Ryo Tsugawa, Satoshi Nishio, Haruka Mukaiyama, Yoshiko Murata et al
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 1558-1558

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21837-6

    • NAID

      120007141554

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How does rice defend against excess iron? : Physiological and molecular mechanisms.2020

    • 著者名/発表者名
      Aung MS and Masuda H.
    • 雑誌名

      Front. Plant Sci.

      巻: 11 ページ: 1102-1102

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01102

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Boosting crop nutrition to improve lives2020

    • 著者名/発表者名
      Masuda H, Aung MS.
    • 雑誌名

      impact

      巻: 6 号: 6 ページ: 68-69

    • DOI

      10.21820/23987073.2020.6.68

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis by OsNAS3 Is Important for Mitigating Iron Excess Stress in Rice.2019

    • 著者名/発表者名
      Aung MS, Masuda H, Nozoye T,Kobayashi T, Jeon J-S, An G, Nishizawa NK.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Sciences

      巻: 10 ページ: 660-660

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00660

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhancement of iron acquisition in rice by the mugineic acid synthase gene with ferric iron reductase gene and OsIRO2 confers tolerance in submerged and non-submerged calcareous soils.2019

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

      Frontiers in Plant Sciences

      巻: 10 ページ: 1179-1179

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01179

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] イネの鉄過剰:生理的応答と分子メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      メイサンアウン 増田寛志
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 2 ページ: 91-92

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      2017 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 鉄・亜鉛栄養価の高いイネの作出に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      増田寛志
    • 学会等名
      2019年度 日本土壌肥料学会東北支部会福島大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 奨励賞受賞記念講演 鉄・亜鉛栄養価の高いイネの作出に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      増田寛志
    • 学会等名
      2019年度 日本土壌肥料学会 静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポプラの鉄欠乏応答と鉄ホメオスタシス関連遺伝子の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      増田寛志、メイサンアウン、前田慶介、小林高範、高田直樹、谷口亨、西澤直子
    • 学会等名
      第64回 日本土壌肥料学会 神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ○増田寛志 メイサンアウン 小林高範 石丸泰寛 高橋美智子 樋口恭子 中西啓仁 西澤直子2018

    • 著者名/発表者名
      遺伝子導入により鉄の体内輸送と蓄積能を強化した高鉄米の作出
    • 学会等名
      第36回 日本植物細胞分子生物学会 金沢大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 樹木ポプラの鉄欠乏応答と鉄関連遺伝子の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      増田寛志
    • 学会等名
      第42回日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iron and zinc biofortification of Koshihikari rice obtained by ion-beam irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Takanori Kobayashi, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      16th International Symposium on Rice Functional Genomics (ISRFG)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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
      Masuda H, Aung MS, Kobayashi T, Nakanishi H, Nishizawa NK
    • 学会等名
      14th International Plant Nutrition Colloquium (IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
      増田寛志 MAY SANN AUNG 小林高範 西澤直子
    • 学会等名
      土壌肥料学会第63回仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Iron Biofortification: The Gateway to Overcoming Hidden Hunger. In: Costa de Oliveira A., Pegoraro C., Ebeling Viana V. (eds) The Future of Rice Demand: Quality Beyond Productivity.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa.
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030375096
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究者ホームページ コメの鉄・亜鉛栄養価を高める研究

    • URL

      https://www.dbp.akita-pu.ac.jp/~masuda/research1.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 研究者の研究業績

    • URL

      https://www.dbp.akita-pu.ac.jp/~masuda/achivement.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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