イネ科植物由来のアルミニウム耐性遺伝子の単離と機能解析

• 研究課題/領域番号: 18380052
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 馬 建鋒 岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (80260389)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 2,160千円); 2008年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2007年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2006年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
• キーワード: アルミニウム耐性 / イネ科 / クエン酸トランスポーター / ABCトランスポーター / イネ科植物 / 毒性 / クエン酸分泌 / トランスポーター / マイクロアレイ / アルミニウム毒性 / 耐性 / 根 / アルミニウム / 耐性遺伝子 / イネ / オオムギ

研究概要

アルミニウムイオン毒性は世界の耕地面積の3割以上を占める酸性土壌での主な作物生育阻害因子である。しかし、植物の種類あるいは品種によってアルミニウム毒性に対する耐性が大きく異なる。本研究ではオオムギの品種間差を利用して、クエン酸の分泌に関与する遺伝子を同定した。またイネのアルミニウム感受性変異体を用いて、細菌型ABCトランスポーターをコードするアルミニウム耐性遺伝子を同定し、その機能を解析した

研究成果

• [雑誌論文] A bacterial-type ABC transporter isinvolved in aluminum tolerance in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Huang, C. F., Yamaji, N., Mitani, N., Yano, M. Nagamura, Y. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 655-667
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bacterial-type ABC transporter is involved in aluminum tolerance in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Huang, C. F., Yamaji. N., Mitani. N., Yano. M. Nagamura, Y., Ha. J. F.
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 655-667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretion of malate and citrate from roots isrelated to high Al-resistance inLespedeza bicolor (2008)
  • 著者名/発表者名: Dong, X. Y., Shen, R. F., Chen, R. F., Zhu, Z. L. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Plant Soil 306 ページ: 139-147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretion of nalate and citrate from roots is related to high Al-resistance in Lespedeza bicolor (2008)
  • 著者名/発表者名: Dong, X. Y., Shen, E. F., Chen. E. F., Zhu, Z. L., Ma. J. F.
  • 雑誌名: Plant Soil 306 ページ: 139-147
  • 査読あり
• [雑誌論文] An aluminum- activated citrate transporter in barley (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, J., Yamaji, N., Wang, H., Mitani, N., Murata, Y., Sato, K.,Katsuhara, M., Takeda, K., and Ma, J.F.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 1081-1091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strategies of plants to adapt to mineral stresses in problem soils (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiradate, S., Ma, J. F. and Matsumoto, H.
  • 雑誌名: Advances in Agronomy 96 ページ: 65-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syndrome of aluminum toxicity and diversity of aluminum resistancein higher plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Ma, J. F.
  • 雑誌名: International Review of Cytology 264 ページ: 225-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] An aluminum-activated citrate transporter in barley (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, J., Yamaji, N., Wang,
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 1081-1091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strategies of plants to adapt to mineral stresses in problem soils (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiradate, S., Ma, J. F. and Mats
  • 雑誌名: Advances in Agronomy 96 ページ: 65-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syndrome of Aluminum Toxicity and Diversity of Aluminum Resistance in Higher Plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Ma, J. F.
  • 雑誌名: International Review of Cytology 264 ページ: 225-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Buckwheat accumulates aluminum in leaves but not in seeds (2006)
  • 著者名/発表者名: Shen, R. F., Chen, R. F. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Plant Soil 284 ページ: 265-271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of rice ( Oryza sativa) with rootsurface iron plaque under aluminiumstress (2006)
  • 著者名/発表者名: Chen, R. F., Shen, R. F., Gu, P., Dong, X. Y., Du, C. W. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Ann. Bot. 98 ページ: 389-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] QTL analysis of aluminum resistance in rice ( Oryza sativa L.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Xue, Y., Wan, J. M., Jiang, L. Liu, L. L., Su, N., Zhai, H. Q. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Plant Soil 287 ページ: 375-383
  • 査読あり
• [雑誌論文] 講座講座「植物栄養学研究へのゲノム科学のインパクト」第3回「植物のミネラルストレス研究におけるプロテオミクスの応用」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古川純、馬建鋒
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 第77巻1号 ページ: 109-114
  • 査読あり
• [学会発表] イネ転写調節因子STAR3によるアルミニウム耐性遺伝子の発現制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹・黄朝鋒・長村吉晃・馬建鋒
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 新規アルミニウム感受性突然変異体の単離と原因遺伝子のマッピング (2008)
  • 著者名/発表者名: 黄朝鋒・山地直樹・田島茂行・馬建鋒
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 問題土壌中のミネラルストレスに対する植物の適応戦略 (2008)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒
  • 学会等名: 日本遺伝学会第80回大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] イネのアルミニウム耐性に関与する細菌タイプABC トランスポーターの解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒会第80回大会
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 植物の金属ストレスにおけるMATE遺伝子の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 横正健剛, 上野大勢, 山地直樹, 三谷奈見季, 馬 建鋒
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] オオムギミネラルストレス耐性遺伝子の同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: 福山
  • 年月日: 2007-11-17
• [学会発表] Isolation and characterization of two Al-tolerantgenes in rice (2007)
  • 著者名/発表者名: Huang, C. F. and Ma, J. F.
  • 学会等名: The 5^<th> International Symposium of Rice Functional Genomics
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2007-10-16
• [学会発表] Functional analyses of two Al-tolerant genes Als1 and Als2 in rice (2007)
  • 著者名/発表者名: 黄朝鋒・山地直樹・田島茂行・矢野昌裕・馬建鋒
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] オオムギにおけるアルミニウムによるクエン酸分泌に関与する遺伝子の単離と機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川純・山地直樹・王華・三谷奈見季・村田佳子・佐藤和広・且原真木・武田和義・馬建鋒
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] イネのケイ酸吸収欠損変異体、アルミニウム感受性変異体の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒
  • 学会等名: ガンマーフィールドシンポジウム、突然変異による有用遺伝子の創出と解析
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2007-07-11
• [学会発表] アルミニウムによって活性化されるクエン酸トランスポーターの同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒・古川純・山地直樹・王華・三谷奈見季・佐藤和広・武田和義
  • 学会等名: 第2回トランスポーター研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-06-10
• [学会発表] イネアルミニウム耐性遺伝子Als1の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黄朝鋒・山地直樹・矢野昌裕・馬建鋒
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] オオムギのアルミニウム活性型クエン酸輸送体候補遺伝子の発現ならびに機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川純・山地直樹・王華・且原真木・佐藤和広・武田和義・馬建鋒
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] Cloning and characterization of Al-tolerant genes in rice (2007)
  • 著者名/発表者名: Huang, C. F, Yamaji, N. and Ma, J. F.
  • 学会等名: International Plant and Animal Genome Conference XV
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2007-01-15
• [学会発表] Isolation and characterization of a novel Al-resistance gene Als2 in rice( Oryza sativa L.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Huang C., Nagao S. and Ma J. F.
  • 学会等名: Annual meeting of the Japanese Society of Soil Scienceand Plant Nutrition
  • 発表場所: Akita
  • 年月日: 2006-09-07
• [学会発表] オオムギのアルミニウム耐性に関与する遺伝子の探索 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古川純・馬建鋒・佐藤和広・武田和義
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会年会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2006-09-06
• [学会発表] Cloning and characterization of a riceAl-tolerant gene Als1 (2006)
  • 著者名/発表者名: Huang C., Yamaji N. and Ma J. F.
  • 学会等名: Annual meeting of the Japanese Society of PlantPhysiologists
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2006-03-20
• [学会発表] オオムギにおけるミネラルストレス耐性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 馬建鋒
  • 学会等名: 植物生理学会年会シンポジウム、オオムギゲノムの機能遺伝子、個体からビールまで
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2006-03-19
• [学会発表] Al耐性および感受性オオムギの根端における網羅的遺伝子発現解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古川純・馬建鋒・佐藤和広・武田和義
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2006-03-19
• [産業財産権] アルミニウム耐性に関与する遺伝子、及びその利用 (2007)
  • 発明者名: 馬 建鋒
  • 権利者名: 岡山大学
  • 産業財産権番号: 2007-065630
  • 出願年月日: 2007-03-14