イネの生殖過程における金属制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20780047
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 高橋 美智子 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (90345182)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 植物 / 発生・分化 / 発現制御 / 金属栄養 / ストレス

研究概要

イネの胚発生過程において重要な遺伝子を探索するため、野生型イネの開花前および開花後、種子成熟の初期の3段階の子房および未熟種子を集め葉に対する発現を比較するマイクロアレイ解析を行った。花粉発芽時の遺伝子発現解析も行った。実験で明らかになった、イネ胚発生時に重要な遺伝子および花粉発芽時に重要な遺伝子には数種の金属トランスポーターがあり、イネ胚発生時および花粉発芽時に金属が重要であることを示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] 高等植物におけるニコチアナミンの機能解析と有用作物の作出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋美智子
  • 雑誌名: 農林水産技術研究ジャーナル 33巻 ページ: 54-57
  • NAID: 10025999576
• [雑誌論文] Rice metal-nicotianamine transporter, OsYSL2, is required for long distance transport of iron and manganese. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Y, Masuda H, Bashir K, Inoue H, Tsukamoto T, Takahashi M, Nakanishi H, Aoki N, Hirose T, Ohsugi R, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant J. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高等植物におけるニコチアナミンの機能解析と有用作物の作出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋美智子
  • 雑誌名: 農林水産技術研究ジャーナル 33 ページ: 54-57
  • NAID: 10025999576
• [雑誌論文] Rice metal-nicotianamine transporter, OsYSL2, is required for long distance transport of iron and manganese (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Y., Masuda H., Bashir K., Inoue H., Tsukamoto T., Takahashi M., Nakanishi H., Aoki N., Hirose T., Ohsugi R., Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant J. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo analysis of metal distribution and expression of metal transporters in rice seed during germination process by microarray and X-ray Fluorescence Imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, M., Nozoye, T., Kitajima. N., Fukuda, N., Hokura, A., Terada, Y., Nakai, I., Ishimaru, Y., Kobayashi, T., Nakanishi, H., Nishizawa, NK.
  • 雑誌名: Plant Soil 325巻 ページ: 39-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] OsYSL18 is a rice iron(III)-deoxymugineic acid transporter specifically expressed in reproductive organs and phloem of lamina joints. (2009)
  • 著者名/発表者名: Aoyama T, Kobayashi T, Takahashi M, Nagasaka S, Usuda K, Kakei Y, Ishimaru Y, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 70巻 ページ: 681-692
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice transcription factor IDEF1 is essential for the early response to iron deficiency and induces vegetative expression of late embryogenesis abundant genes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, T., Nakanishi I.R., Ogo, Y., Kakei, Y., Nakanishi, H., Takahashi, M., Nishizawa, NK.
  • 雑誌名: Plant J. 60巻 ページ: 948-961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time course analysis of gene expression over 24 hours in Fe-deficient barley roots. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka S, Takahashi M, Itai RN, Bashir K, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 69巻 ページ: 621-631
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sensitive, quick, and simple quantification method for nicotianamine and 2'-deoxymugineic acid from minimum samples using LC/ESI-TOF-MS achieves functional analysis of these components in plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Kobayashi T, Nozoye T, Takahashi M, Kakei Y, Suzuki K, Nakazono M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284巻 ページ: 3470-3479
  • NAID: 10027344558
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sensitive, quick, and simple quantification method for nicotianamine and 2'-deoxymugineic acid from minimum samples using LC/ESI-TOF-MS achieves functional analysis of these components in plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kakei Y, Yamaguchi I, Kobayashi T, Takahashi M, Nakanishi H, Yamakawa T, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50巻 ページ: 1988-1993
  • NAID: 10027344558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of the barley nicotianamine synthase gene HvNAS1 increases iron and zinc concentrations in rice grains. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masuda H, Usuda K, Kobayashi T, Ishimaru Y, Kakei Y, Takahashi M, Higuchi K, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Rice 2巻 ページ: 155-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo analysis of metal distribution and expression of metal transporters in rice seed during germination process by microarray and X-ray Fluorescence Imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, M., Nozoye, T., Kitajima, N., Fukuda, N., Hokura, A., Terada, Y., Nakai, I., Ishimaru, Y., Kobayashi, T., Nakanishi, H., Nishizawa, NK.
  • 雑誌名: Plant Soil 325 ページ: 39-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] OsYSL18 is a rice iron(III)-deoxymugineic acid transporter specifically expressed in reproductive organs and phloem of lamina joints (2009)
  • 著者名/発表者名: Aoyama T., Kobayashi T., Takahashi M., Nagasaka S., Usuda K., Kakei Y., Ishimaru Y., Nakanishi H., Mori S., Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Mol.Biol. 70 ページ: 681-692
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice transcription factor IDEF1 is essential for the early response to iron deficiency and induces vegetative expression of late embryogenesis abundant genes (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, T., Nakanishi I.R., Ogo, Y., Kakei, Y., Nakanishi, H., Takahashi, M., Nishizawa, NK.
  • 雑誌名: Plant J. 60 ページ: 948-961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time course analysis of gene expression over 24 hours in Fe-deficient barley roots (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka S, Takahashi M, Itai RN, Bashir K, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Mol.Biol. 169 ページ: 621-631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rice OsYSL15 is an iron-regulated iron(III)-deoxymugineic acid transporter expressed in the roots and is essential for iron uptake in early growth of the seedlings (2009)
  • 著者名/発表者名: Inoue H., Kobayashi T., Nozoye T., Takahashi M., Kakei Y., Suzuki K., Nakazone M., Nakanishi H., Mori S., Nishizawa NK.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 3470-3479
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sensitive, quick, and simple quantification method for nicotianamine and 2'-deozymugineic acid from minimum samples using LC/ESl-TOF-MS achieves functional analysis of these components in plants (2009)
  • 著者名/発表者名: Kakei Y, Yamaguchi I, Kobayashi T, Takahashi, M, Nakanishi H, Yamakawa T, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 1988-1993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of the barley nicotianamine synthase gene HvNAS1 increases iron and zinc concentrations in rice grains (2009)
  • 著者名/発表者名: Masuda H., Usuda K, Kobayashi T., Ishimaru Y, Kakei Y, Takahashi M, Higuchi K, Nakanishi H., Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Rice 2 ページ: 155-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel transcription factor IDEF2 that recognizes the iron deficiency-responsive element 2 regulates the genes involved in iron homeostasis in plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Kobayashi T, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Kakei Y, Takahashi M, Toki S, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283巻 ページ: 13407-13417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deoxymugineic acid increases Zn translocation in Zn-deficient rice plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Tsukamoto T, Inoue H, Watanabe S, Matsuhashi S, Takahashi M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 66巻 ページ: 609-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of nicotianamine and deoxymugineic acid is regulated by OsIRO2 in Zn excess rice plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Y, Suzuki M, Ogo Y, Takahashi M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK.
  • 雑誌名: Soil Sci. Plant Nutr. 54巻 ページ: 417-423
  • NAID: 110007326872
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel transcription factor IDEF2 that recognizes the iron deficiency-responsive element 2 regulates the genes involved in iron homeostasis in plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Kobayashi T, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Ka kei Y. Takahashi M. Told S. Mori S. Nishizawa NK
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deoxymugineic acid increases Zn translocation in Zn-deficient rice plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Tsukamoto T, Inoue H, Watanabe S, Matsuha shi S. Takahashi M. Nakanishi H. Mod S. Nishizawa NK
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of nicotianamine and deoxymugineic acid is regulated by OsIRO2 in Zn excess rice plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishimam Y, Suzuki M, Ogo Y, Takahashi M, Naka nishi H. Mod S. Nishizawa NK
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition (in press)
  • NAID: 110007326872
  • 査読あり
• [学会発表] イネの種子成熟過程における遺伝子発現およびメタボローム解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋美智子、臼田華奈子、草野都子、及川彰、斉藤和季、平井優美、西澤直子
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] イネの種子成熟過程におけるメタボローム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 臼田華奈子、高橋美智子、草野都子、及川彰、斉藤和季、平井優美、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2009年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] イネの種子成熟過程におけるメタボローム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 臼田華奈子、高橋美智子、草野都子、及川彰、斉藤和季、平井優美、西澤直子
  • 学会等名: 日本士壌肥料学会2009年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 生殖成長期および種子成熟期における金属元素動態の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋美智子、北島信行、福田直樹、長坂征治、保倉明子、寺田靖子、中井泉、西澤直子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] Metal Distribution in Rice Seeds during The Germination Process using X-ray Fluorescence Imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu. (2009)
  • 著者名/発表者名: Michiko Takahashi, Nobuyuki Kitajima, Naoki Fukuda, Akiko Hokura, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Naoko K Nishizawa.
  • 学会等名: International Symposium on Metallomics Conference
  • 発表場所: シンシナティU.S.A.
• [学会発表] In vivo analysis of metal distribution in rice seeds during the germination process using X-ray fluorescence imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu. (2009)
  • 著者名/発表者名: Michiko Takahashi, Tomoko Nozoye, Nobuyuki Kitajima, Naoki Fukuda, Akiko Hokura, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Naoko K Nishizawa.
  • 学会等名: The International Plant Nutrition Colloquium.
  • 発表場所: Sacramento, California U.S.A.
• [学会発表] Metal Distribution in Rice Seeds during The Germination Process using X-ray Fluorescence Imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu (2009)
  • 著者名/発表者名: Michiko Takahashi, Nobuyuki Kitajima, Naoki Fukuda, Akiko Hokura, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Naoko K Nishizawa
  • 学会等名: International Symposium on Metallomics Conference
  • 発表場所: シンシナティ U.S.A.
• [学会発表] In vivo analysis of metal distribution in rice seeds during the germination process using X-ray fluorescence imaging of Fe, Zn, Mn, and Cu (2009)
  • 著者名/発表者名: Michiko Takahashi, Tomoko Nozoye, Nobuyuki Kitajima, Naoki Fukuda, Akiko Hokura, Yasuko Terada, Izumi Nakai, Naoko K Nishizawa
  • 学会等名: The International Plant Nutrition Colloquium
  • 発表場所: Sacramento, California U.S.A.
• [学会発表] 種子発芽過程における金属移行 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋美智子、北島信行、福田直樹、保倉明子、寺田靖子、中井泉、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2008年大会
  • 発表場所: 名古屋市立大学畑キャンパス川澄キャンパス
  • 年月日: 2008-09-10
• [備考]
  • URL: http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/PNP/