| 研究課題/領域番号 |
21K05330
|
|---|
| 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 | 北里大学 |
|---|
研究代表者 |
浦口 晋平 北里大学, 薬学部, 講師 (20638837)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 有害金属 / 根端メリステム / DNA損傷 / NAC型転写因子 / DNA損傷応答 / 根端分裂組織 / SOG1 / WOX5 / ファイトケラチン / シロイヌナズナ / 細胞分裂 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，ヒ素，水銀，カドミウムのような有害金属が植物の根端分裂組織に及ぼす毒性のトリガーとして，DNA損傷の可能性をまず検証する。そのために，モデル植物のシロイヌナズナにおいてリアルタイムPCRをベースとした新奇DNA損傷の定量法を開発する。さらに，DNA損傷の下流で制御される細胞周期・植物ホルモン作用に与える有害金属の影響を解析し，根端分裂組織の有害金属毒性からの防御応答を明らかとする。
|
| 研究成果の概要 |
本研究は，植物の根端メリステム（分裂組織）が土壌に起因する有害金属ストレスに対する応答機構をDNA損傷の視点から理解することを目的として実施された。モデル植物のシロイヌナズナを用いた実験により，（1）新奇DNA損傷定量法を開発し，有害金属ストレスによるDNA損傷作用を遺伝子座特異的に検出し，（2）変異株を用いた分子遺伝学的な解析によって有害金属ストレスに対するDNA損傷応答機構の役割を明らかとした。いずれの検討からも，金属種や化学形態によって毒性のメカニズムやターゲットが異なることが示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
土壌中の有害金属は，植物の根の成長や発達を阻害する要因である。有害金属を含む不良土壌でも「植物の健康」が維持されれば，農作物・バイオマス植物の生産性は向上し，世界が直面する気候変動・食料不足の解決にも直結できる。そのためには植物の有害金属耐性を理解する必要がある。本研究は、根の中でも根端分裂組織（メリステム）の細胞群が有害金属の種類によって少なくとも部分的に異なる機序によって阻害作用を受けること，その要因の１つとしてDNA損傷の可能性を示した。本研究の成果は，有害金属ストレスに負けない植物バイオマス生産技術の開発の基盤となることが期待される。
|
