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コメのヒ素濃度を低下させる新規変異遺伝子の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05380
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

林 晋平  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (40781323)

研究分担者 石川 覚  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, ユニット長 (40354005)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヒ素 / 米 / イネ / 土壌 / 変異 / 変異体
研究成果の概要

土壌中のヒ素はイネの根から吸収されコメに蓄積する。コメのヒ素蓄積を抑える未知の仕組みを解明するため、コメのヒ素濃度が低減したコシヒカリの変異体las1とlas3を解析した。las1の解析により、イネ組織内のヒ素の流れに影響を与える新しいタンパク質の存在を明らかにした。また、las3の解析により、低酸素状態の根で働く代謝酵素アルコールデヒドロゲナーゼ2の活性が失われると、出穂期のヒ素輸送体の働きが抑えられ、コメを含む地上部組織のヒ素濃度が低減することを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国において、コメはヒ素の主要な摂取源であるため、健康リスク低下のためにコメのヒ素濃度を低減させる技術の開発が求められている。本研究で解析した低ヒ素変異体は、より高度な低ヒ素品種を生む育種素材になりうるとともに、解明した低ヒ素化のメカニズムはコメのヒ素濃度を低減させる技術の開発に活用できる。また、las3解析の成果として、水田等の低酸素環境に根を張る植物において低酸素状態の根の代謝が土壌元素吸収に大きく影響する例を示したことは、新たな研究の視野を開拓するもので、学術的な意義も大きい。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Deficiency in alcohol dehydrogenase 2 reduces arsenic in rice grains by suppressing silicate transporters2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shimpei、Kuramata Masato、Abe Tadashi、Yamaguchi Noriko、Takagi Hiroki、Tanikawa Hachidai、Iino Manaka、Sugimoto Kazuhiko、Ishikawa Satoru
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: - 号: 1 ページ: 611-623

    • DOI

      10.1093/plphys/kiab086

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イネのヒ素吸収抑制に関わる突然変異遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      石川 覚、林 晋平、倉俣 正人、安部 匡
    • 学会等名
      第25回ヒ素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 嫌気条件においてヒ素集積が抑制されるイネ変異体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      石川 覚、林 晋平、倉俣 正人、安部 匡
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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