| 研究課題/領域番号 |
20H02885
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
田野井 慶太朗 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90361576)
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| 研究分担者 |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (20391287)
古川 純 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40451687)
田中 伸裕 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 主任研究員 (60646230)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 放射性同位体 / トレーサー / 放射線トレーサー / イオン動態 / 植物 / イオノーム / 放射性トレーサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、放射性同位体（RI）によるイオン動態解析手法を大規模スクリーニングへ適用することを目指して、放射性トレーサー計測のスループット向上を目的とする。まず、日本で運用されているRIを用いた３つのライブイメージング解析手法を動員し、それぞれの利点を統合して植物体内のイオン動態を３次元（画像＋時間）に把握する。それによって顕在化した各元素の移行特性を効率よく再現する破壊分析法を考案し、イネ品種ライブラリーのスクリーニング法として適用することで、イオン動態に関する新規の遺伝子座や遺伝子の特定を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、放射性同位体（RI）ライブイメージングとハイスループット計測手法を組み合わせた実験系を確立し、植物体内の物質動態メカニズムの解明を目指した。RIライブイメージングを用いて、亜鉛（Zn）の体内輸送に焦点を当て、OsHMA3過剰発現イネにおけるZnの体内動態を明らかにした。また、ハイスループット計測手法を用いて、イネ止葉から穂への無機元素転流を解析し、大量サンプル測定方法を調節後、イオノーム解析とそれに続くGWASにおいて、転流に関するピークを得た。最後に、放射線で光る蛍光タンパク質を見出し、RIイメージングの高度化を図った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、植物栄養学分野における放射性同位体（RI）の利用範囲を拡大するものである。近年のRIイメージング技術が分子メカニズムの解析に寄与できることを示した。また、イネの止葉から穂への無機元素の動態をハイスループットに解析し、GWASにより転流に関する遺伝子座を特定した。加えて、放射線で光るタンパク質を見出し、RIイメージングの高度化に貢献した。これらの成果は植物栄養学分野に広く適用可能であり、無機元素転流に関する貴重な情報を提供するものである。さらに、これらの技術と成果は植物科学分野全般で利用可能である。
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