植物細胞壁ペクチン質多糖のホウ酸による架橋に必要な分子の同定

• 研究課題/領域番号: 22688005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三輪 京子 北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (50570587)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円); 2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2010年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
• キーワード: シロイヌナズナ / ホウ素 / 植物細胞壁 / ペクチン / 変異株 / 遺伝子 / 植物 / 細胞壁 / ホウ酸

研究概要

ホウ素は植物の必須元素であり、その欠乏は植物生産に重大な影響を与える。ホウ酸は植物細胞壁の特定の多糖間を架橋する成分として必要であることが知られているが、細胞壁でホウ酸が架橋を形成する分子レベルでのしくみは不明であった。本研究では、モデル植物のシロイヌナズナを用いて、ホウ素欠乏条件においてホウ素を細胞壁に効率的に供給する輸送体分子の同定を始め、ホウ素が細胞壁で架橋をつくるための反応に関連する分子を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis thaliana BOR4 is upregulated under high boron conditions and confers tolerance to high boron (2014)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Aibara, I., Fujiwara T.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis thaliana BOR4 is upregulated under high boron conditions and confers tolerance to high boron. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Aibara, I., Fujiwara T.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: - 号: 3 ページ: 349-355
  • DOI: 10.1080/00380768.2013.866524
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of BOR2, an efflux-type boron transporter, in crosslinking of rhamnogalacturonan II and root elongation under boron limitation in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Wakuta, S., Takada, S., Ide, K., Takano, J., Naito, S., Omori, H., Matsunaga, T., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 163, 4 ページ: 1699-1709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of BOR2, an efflux-type boron transporter, in crosslinking of rhamnogalacturonan II and root elongation under boron limitation in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Wakuta, S., Takada, S., Ide, K., Takano, J., Naito, S., Omori, H., Matsunaga, T., Fujiwara, T
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 163 号: 4 ページ: 1699-1709
  • DOI: 10.1104/pp.113.225995
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of overexpressed BOR4, a boron exporter, in tolerance to high level of boron in shoots (2011)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 57 ページ: 558-565
  • NAID: 110009327343
  • 査読あり
• [雑誌論文] High boron-induced ubiquitination regulates vacuolar sorting of the BOR1 borate transporter in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Koji Kasai
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 286 ページ: 6175-6183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron transport in plants : co-ordinated regulation of transporters (2010)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Annals of Botany 巻: 105 ページ: 1103-1108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron transport in plants : co-ordinated regulation of transporters. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 雑誌名: Annals of Botany 巻: 105 ページ: 1103-1108
  • 査読あり
• [学会発表] ラムノガラクツロナンII のホウ酸架橋形成が低下したシロイヌナズナ変異株の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 船川寛矢、三輪京子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] ラムノガラクツロナンIIのホウ酸架橋形成が低下したシロイヌナズナ変異株の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 船川寛矢、三輪京子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
• [学会発表] Generation of nutrient-stress tolerant plants ~ through identification of novel genes to improve nutrient efficiency in Arabidopsis thaliana~ (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K
  • 学会等名: Joint Symposium on Environmental Science 2013 - Bridging Finland and Japan-
  • 発表場所: ヘルシンキ大学(フィンランド)
  • 年月日: 2013-11-27
• [学会発表] Formation of pectic networks by borate - identification of novel genes to regulate boron demand and supply for plant cell walls (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K
  • 学会等名: International Symposium on Cell Wall Integrity
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2013-10-30
• [学会発表] トランスポーターを用いた栄養欠乏および過剰耐性植物の作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年度名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Identification of a low-boron tolerant accession N13 in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Chiba, M., Miwa, K.
  • 学会等名: International Workshop on Plant Membrane BiologyXVI
  • 発表場所: 倉敷芸文館(倉敷市)
• [学会発表] Generation of nutrient-stress tolerant plants ~ through identification of novel genes to improve nutrient efficiency in Arabidopsis thaliana~ (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K.
  • 学会等名: Joint Symposium on Environmental Science 2013－Bridging Finland and Japan－
  • 発表場所: ヘルシンキ大学（フィンランド）
  • 招待講演
• [学会発表] 5'UTR mediates boron-dependent translation of boron transporter in Arabidopsis thaliana (2012)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K
  • 学会等名: International Workshop for Plant Response to Mineral Stress
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] ミネラル輸送体分子から見た、植物の栄養環境への応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 学会等名: 第31回北海道若手生態学研究会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-02-25
• [学会発表] Boron-dependent translation of a boron transporter and generation of plants tolerant to high boron stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirai, T., Aibara, I., Miwa, K.
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences For Agriculture
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] シロイヌナズナ低ホウ素馴化細胞の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉美恵、平井優美、三輪京子
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都市)
• [学会発表] 植物のホウ酸輸送体の機能分化と栄養ストレス耐性植物の作出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] BOR2, a boron exporter, is required for efficient dimerization of rhamnogalacturonan-II under B limitation in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K
  • 学会等名: Fourth Conference on Biosynthesis of Plant Cell Wall
  • 発表場所: 淡路夢舞台(兵庫県),Japan
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] 植物のホウ酸輸送体の細胞内極性とストレス耐性植物の作出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 学会等名: 日本バイオイメージング学会第20回大会
  • 発表場所: 千歳科学技術大学(千歳市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Roles of 5' UTR in B-dependent translation of boron transporter in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K
  • 学会等名: The third Japan-China Plant Nutrition Workshop
  • 発表場所: 倉敷芸文館(倉敷市)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Roles of 5'UTR in B-dependent translation of boron transporter in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 学会等名: 第3回日中植物栄養ワークショップ
  • 発表場所: 倉敷市倉敷文芸館(岡山県)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Distinct functions of BOR1 family in boron transport in A. thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Fujiwara, T.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Distinct functions of BOR1 family in boron transport in A.thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Formation of pectic networks by borate - identification of novel genes to regulate boron demand and supply for plant cell walls.
  • 著者名/発表者名: Miwa, K.
  • 学会等名: International Symposium on Cell Wall Integrity
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] トランスポーターを用いた栄養欠乏および過剰耐性植物の作出
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年度名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市）
• [学会発表] 植物のホウ酸輸送体の細胞内極性とストレス耐性植物の作出
  • 著者名/発表者名: 三輪 京子
  • 学会等名: 日本バイオイメージング学会第20回大会
  • 発表場所: 千歳科学技術大学（北海道）
  • 招待講演
• [学会発表] 植物のホウ酸輸送体の機能分化と栄養ストレス耐性植物の作出
  • 著者名/発表者名: 三輪 京子
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
  • 招待講演
• [学会発表] ミネラル輸送体分子から見た、植物の栄養環境への応答
  • 著者名/発表者名: 三輪 京子
  • 学会等名: 第 31 回 北海道若手生態学研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
  • 招待講演
• [学会発表] BOR2, a boron exporter, is required for efficient dimerization of rhamnogalacturonan-II under B limitation in Arabidopsis thaliana.
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 学会等名: Fourth Conference on Biosynthesis of Plant Cell Wall
  • 発表場所: Awaji Yumebutai, Japan(兵庫県）
• [学会発表] Boron-dependent translation of a boron transporter and generation of plants tolerant to high boron stress.
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences For Agriculture
  • 発表場所: Hokkaido University（北海道）
• [学会発表] 5'UTR mediates boron-dependent translation of boron transporter in Arabidopsis thaliana
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 学会等名: International Workshop for Plant Response to Mineral Stress
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [図書] 第5章6 ミネラル輸送系強化による不良栄養土壌環境でのバイオマス生産 植物機能のポテンシャルを活かした環境保全・浄化技術 -地球を救う超環境適応・自然調和型システム- (2011)
  • 著者名/発表者名: 三輪京子
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 第13章 食品生産におけるトランスポーター 栄養・食品機能とトランスポーター (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原徹、三輪京子
  • 出版者: 建帛社
• [図書] 植物機能のポテンシャルを活かした環境保全・浄化技術 －地球を救う超環境適応・自然調和型システム－（「第５章６ ミネラル輸送系強化による不良栄養土壌環境でのバイオマス生産」） (2011)
  • 著者名/発表者名: 三輪 京子
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 栄養・食品機能とトランスポーター（「第13章 食品生産におけるトランスポーター」） (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原 徹
  • 出版者: 建帛社
• [図書] Molecular mechanisms of boron transport in plants : involvement of Arabidopsis NIP5 ; 1 and NIP6 ; 1. MIPs and Their Role in the Exchange of Metalloids, Advances in Experimental Medicine and Biology 679 (2010)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Tanaka, M., Kamiya, T., Fujiwara, T.
  • 出版者: Landes Bioscience Publishers
• [図書] MIPs and Their Role in the Exchange of Metalloids (2010)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Miwa
  • 出版者: Landes Bioscience Publishers
• [備考]
  • URL: http://noah.ees.hokudai.ac.jp/emb/miwalab/