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イネ科植物の微量元素の吸収と移行に対するムギネ酸の機能

研究課題

研究課題/領域番号 18580058
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関岩手大学

研究代表者

河合 成直  岩手大学, 農学部, 教授 (80161264)

研究分担者 永澤 明  埼玉大学, 理学部, 教授 (40108452)
上村 松生  岩手大学, 農学部, 教授 (00213398)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,890千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードニッケル / ヒ素 / ムギネ酸 / 水耕栽培 / オオムギ / 導管溢泌液 / 細胞膜小胞 / 金属錯体形成 / 吸収 / 原子吸光光度計 / シオチガヤ
研究概要

1.微量必須元素の過剰症(Ni)とムギネ酸(MA)分泌の関係
放射性63Niを水耕オオムギにMAと共に投与し、MAによるNi吸収促進が結論された。又、MA投与条件下において59Fe吸収がNiの共存により抑制された。また、63Niの吸収はFeの共存により抑制されなかった。これは、MAとの錯体ではNiのほうが優先的に吸収されることを示した。
2.有害元素(Cd, As, Co)とムギネ酸分泌の関係
水耕オオムギにおいて、ヒ素過剰誘導クロロシスの原因がFe欠乏であることを確認するために、ヒ素過剰植物の水耕培地のFe濃度を上昇させて栽培した。その結果、ヒ素過剰誘導クロロシスが軽減された。ヒ素誘導クロロシスの主因はFe欠乏であると結論された。
3.導管中の微量元素の移行量と添加ムギネ酸の効果
水耕オオムギに、過剰濃度のCu, Zn, Mnを午後の3時間、ムギネ酸の添加又は無添加で吸収させ、その後の導管液中の金属含量を測定した結果、正常植物においてはムギネ酸添加により、導管液へのFeの輸送のみが選択的に増加するが、Mn, Cu, Zn過剰栽培の植物においてMAは導管中のCuとZnの濃度を増加させた。このことは、Cu, Zn過剰植物では、分泌MAはCu, Zn誘導Fe欠乏を激化させることが示された。
4.単離細胞膜による微量元素の吸収の解析
鉄欠オオムギ根より単離した細胞膜小胞によるCdの吸収実験において、Cd吸収はCuやFeの共存により抑制されることが示された。その抑制効果はFeよりもCuの方が高く、それはPM小胞とFeやCuとの親和性に起因すると考えられた。
5.ムギネ酸金属錯体の形態の解析
NMRによる検討の結果Fe^<3+>, Cu^<2+>, Zn^<2+>, Mn^<2+>, Ni^<2+>とムギネ酸の錯体形成時のモル比は1:1であると結論された。また、MAとの親和性の順序はCu^<2+> > Fe^<3+> > Ni^<2+> > Mn^<2+> > Zn^<2+>の順であった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Physiological and mineralogical properties of arsenic-induced chlorosis in barley seedlings grown hydroponically.2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M.R., et. al.
    • 雑誌名

      J. Plant Nutrition 31

      ページ: 333-353

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical Toxicity Level of Arsenic-Induced Chlorosis in Hydroponic Sorghum2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M.R., et. al.
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollution 掲載確定(In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological and mineralogical properties of arsenic-induced chlorosis in barley seedlings grown hydroponically2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M. R. et. al.
    • 雑誌名

      J. Plant Nutrition 31

      ページ: 333-353

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Critical Toxicity Level of Arsenic-Induced Chlorosis in Hydroponic Sorghum2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M. R. et. al.
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollution (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physiological and mineralogical properties of arsenic-induced chlorosis in barley seedlings grown hydroponically.2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M. R., et. al.
    • 雑誌名

      J. Plant Nutrition 31

      ページ: 333-353

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical Toxicity Level of Arsenic-Induced Chlorosis in Hydroponic Sorghum2008

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M. R., et. al.
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollution (掲載確定)(in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of supplied phytosiderophore on 59Iron absorption and translocation in Fe-deficient barley grown hydroponically in low phosphorus media.2008

    • 著者名/発表者名
      Ladouceur, A., et. al.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr. (掲載確定)(in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cadmium uptake in barley affected by iron concentration of the medium: Role of phytosiderophores.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K. , et. al.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr. 53

      ページ: 259-266

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cadmium uptake in barley affected by iron concentration of the medium: Role of phytosiderophores2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K. et. al.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr. 53

      ページ: 259-266

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cadmium uptake in barley affected by iron concentration of the medium: Role of phytosiderophores.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., et. al.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr. 53

      ページ: 259-266

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron Stress Response and Composition of Xylem Sap of Strategy II2006

    • 著者名/発表者名
      Kawai, S. Alam, S.
    • 雑誌名

      Iron Nutrition in Plants and Rhizospheric Microorganisms

      ページ: 289-309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Low Phosphorus and Fe-Deficient Conditions on Phytosiderophore Release and Mineral Nutrition in Barley.2006

    • 著者名/発表者名
      Ladouceur, A., Tozawa, S., Alam, S., Kamei, S., Kawai, S.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr. 52

      ページ: 203-210

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Physiological and Mineralogical Properties of Arsenic-Induced Chlorosis in rice seedlings grown hydroponically.2006

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, M.R., Kitajima, N., Sugawara, R., Kondo.T., Huq, S.M.I., Kawai, S.
    • 雑誌名

      Soil Sci Plant Nutr. 52

      ページ: 691-700

    • NAID

      110006251078

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Effect of phytosiderophore on iron absorption and translocation in arsenic-stressed graminaceous plants Experiment with hydroponical plants fed with iron-592007

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, R.M. , et. al.
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2007年度東京大会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2007-08-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of phytosiderophore on iron absorption and translocation in arsenic-stressed graminaceous plants Experiment with hydroponical plants fed with iron-592007

    • 著者名/発表者名
      Shaibur, R. M., Kitajima, N., Sugawara, R., Kondo, T., Huq, I.S.M., Kawai, S.
    • 学会等名
      Abstract of the Annual Meeting
    • 発表場所
      Japanese Society of Soil Science and Plant Nutrition 53:71 (2007) Setagaya Campus of Tokyo University of Agriculture
    • 年月日
      2007-08-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 水耕オオムギにおけるムギネ酸のニッケル吸収促進2007

    • 著者名/発表者名
      加納 学, 他
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2007年度東京大会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Iron Nutrition in Plants and Rhizospheric Microorganisms.2006

    • 著者名/発表者名
      Kawai, S., Alam, S.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer. com
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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