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イネの鉄過剰耐性に関わる遺伝子の機能解析と鉄過剰耐性イネの作出

研究課題

研究課題/領域番号 18K14367
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
研究機関秋田県立大学 (2019-2020)
石川県立大学 (2018)

研究代表者

May Sann・Aung  秋田県立大学, 生物資源科学部, 特任助教 (20799671)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード鉄過剰 / イネ / OsNAS3 / ニコチアナミン / シス制御因子 / ストレス耐性 / バイオインフォマティクス / マイクロアレイ / Fe excess / Rice / bioinformatics / stress tolerance / microarray
研究成果の概要

酸性土壌における天水稲作では、鉄過剰症は大きな問題であり、その耐性機構を解明することを目的に研究を実施し、次の3つの成果を得た。 (1) OsNAS3がイネの鉄過剰耐性に重要な役割を持つことを明らかにした (2) 鉄過剰で発現が高く誘導される遺伝子のT-DNA挿入変異株を鉄過剰条件で栽培し表現型を観察・分析することで、対象遺伝子の鉄過剰における役割を推測した。 (3)バイオインフォマティクスの手法により、鉄過剰応答に関わる新規シス制御因子とプロモーター構造を探索した。本研究成果により、鉄過剰耐性イネの育種や、鉄過剰を回避するイネの栽培方法を確立する上で有用な知見になることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界の 30 %の土壌は酸性土壌であり、特に中国や東南アジアあるいはアフリカの天水稲作地でのイネの生産において深刻な問題となっている。鉄過剰によりイネの収量が1割から5割低下し、まったく収穫できないこともある。毎年世界中で、8000万トンの収量が失われ、400億ドルの経済的損失が引き起こされている。本研究成果は、鉄過剰耐性のイネを育種したり、鉄過剰症を回避するイネの栽培方法を確立することで、鉄分過剰が発生しやすい土壌でのイネの生産性を向上することに、非常に役立つと期待さる。本研究成果をもとに、近い将来、遺伝子導入や品種改良などの様々な方法で、新しい鉄耐性イネが誕生することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 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

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [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
      May Sann Aung, 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
  • [学会発表] Iron biofortification of rice by introduction of GmFerritin, HvNAS1, OsYSL2 and mugeinic acid synthase gene (IDS3) with rice OsALS as a marker gene2019

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      第65回 日本土壌肥料学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Nicotianamine synthase, OsNAS3, mitigates iron excess in rice2019

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      17th International Symposium on Rice Functional Genomics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nicotianamine synthesis by OsNAS3 is important for mitigation of iron excess stress in rice2018

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Tomoko Nozoye, Takanori Kobayashi, Gynheung An, Jong-Seong Jeon, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      19th International Symposium on Iron Nutrition and Interaction in Plants (ISINIP) (Taipei, Taiwan)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nicotianamine synthesis by OsNAS3 is important for iron excess tolerance in rice2018

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Tomoko Nozoye, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      第64回 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] イネの鉄過剰症と鉄過剰応答に関わる分子メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung
    • 学会等名
      第42回 日本鉄バイオサイエンス学会 金沢大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iron toxicity in rice: Physiological and transcriptomic analysis in various rice tissues2018

    • 著者名/発表者名
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Takanori Kobayashi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      16th International Symposium on Rice Functional Genomics (Tokyo)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
      May Sann Aung, Hiroshi Masuda, 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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