| 研究課題/領域番号 |
21H04716
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
馬 建鋒 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (80260389)
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| 研究分担者 |
山地 直樹 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00444646)
三谷 奈見季 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2021年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
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| キーワード | カドミウム / ヒ素 / イネ / オオムギ / 輸送体遺伝子 / 品種間差 / 有害金属 / 輸送体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、重要な作物で、かつ有害ミネラルの主な摂取源でもあるイネやオオムギを研究材料に、有害ミネラルのカドミウムとヒ素の集積機構を分子レベルで解明することを目的とする。主にイネやオオムギの有害ミネラル集積の品種間差を利用して、原因遺伝子を同定し、様々な手法でその機能（発現パターン、組織・細胞局在、細胞内局在、輸送活性など）や果たす役割などを解明する。また低集積に関与するアリルを同定し、繰り返し交配により、カドミウムやヒ素集積に関わる機能の異なる有用遺伝子のピラミディングを行い、有害ミネラルフリーで安全な作物の作出に寄与する。
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| 研究実績の概要 |
１．イネカドミウム集積とヒ素集積 QTL 遺伝子のマッピング
イネのカドミウム品種間差を利用して作出したマッピング集団を用いて、新しいマーカーを作成しながら、染色体7番と11番のQTL遺伝子の候補領域を狭めることができた。7番染色体にあるQTL遺伝子についてプロモーター領域配列の比較、発現パータンの比較などを行い、この遺伝子の発現の違いがカドミウム集積に寄与している可能性を示した。またカドミウム集積における側根と根毛の役割を解析し、根毛ではなく、側根がカドミウムの吸収に大きな役割を果たしていることを明らかにした。
ヒ素集積に関して、6番染色体にあるヒ素集積に関与するQTL遺伝子の候補領域を350kbまで狭めることができた。
2．オオムギのカドミウム集積QTL遺伝子のマッピングとヒ素集積の品種間差
オオムギのカドミウム集積の品種間差を利用して、4番染色体にあるカドミウム集積に関与するQTL遺伝子のマッピングを行った。いくつかのマーカーを新たに設計し、候補領域を8375kbまで狭めることができた。
またオオムギヒ素集積の品種間差を調べるために、コアコレクションから100品種を選んで、圃場栽培された種子とわら中のヒ素濃度を測定し、比較した。その結果、ヒ素集積において大きな品種間差があることが分かった。また水耕栽培で幼苗のヒ素集積も比較し、種子のヒ素集積と必ず一致しないことを明らかにした。いくつか集積が大きく異なる品種を選んで、関連遺伝子をマッピングするための交配を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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