イネの節における選択的ミネラル分配機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23688009
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 山地 直樹 岡山大学, その他部局等, 助教 (00444646)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2012年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2011年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 植物栄養代謝 / トランスポーター / 節 / イネ / ミネラル / 植物栄養 / 輸送体 / 分配

研究概要

イネ科植物は｢節｣において複数の維管束系を著しく発達させ、根から吸収した無機栄養素の新葉や種子への優先的な分配を実現しているが、その分子機構は解明されていなかった。本研究ではイネ節で働く亜鉛、銅、マンガンの輸送体タンパク質を同定し、元素毎に異なる特徴的な分配様式に大きく寄与していることを明らかにした。これらはイネ科植物の生長戦略上の重要な新知見であるとともに、穀物の生産性・安全性・栄養価の向上に応用できる。

研究成果

• [雑誌論文] A node-based switch for preferential distribution of manganese in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji N, Sasaki A, Xia JX, Yokosho K and Ma JF
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 2442-2442
  • DOI: 10.1038/ncomms3442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preferential delivery of Zn to developing tissues in rice is mediated by a P-type ATPases, OsHMA2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Xia, J. X., Mitani-Ueno, N., Yokosho, K. and Ma, J. F.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 162 号: 2 ページ: 927-939
  • DOI: 10.1104/pp.113.216564
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] YSL16 is a phloem-localized transporter of the copper-nicotianamine complex that is responsible for copper distribution in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Luqing Zheng, Naoki Yamaji, Kengo Yokosho, Jian Feng Ma
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 24 号: 9 ページ: 3767-3782
  • DOI: 10.1105/tpc.112.103820
  • 査読あり
• [学会発表] イネ節における鉄の分配に関与する輸送体の探索と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] イネの節で局在する輸送体OsZIP3は亜鉛の優先的分配に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木明正他
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Role of node-located transporters in mineral distribution in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N. et al
  • 学会等名: XVII International Plant Nutrition Colloquium
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
• [学会発表] イネの節におけるミネラルの維管束間輸送と分配制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 第8回トランスポーター研究会年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] Dynamic regulation of Mn distribution by OsNramp3 in rice node (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N. et al
  • 学会等名: 16^<th> International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] Efficient transport of Si by Lsi1 and Lsi6 is driven by efflux Si transporters in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N. et al
  • 学会等名: 16^<th> International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] OsYSL16 is required for redistribution of Cu from older tissues in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Zheng, L.Q. et al
  • 学会等名: 16^<th> International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] イネ節の維管束間輸送に働くケイ酸輸送体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] イネの銅再転流に関わる輸送体OsYSL16の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鄭録慶他
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] OsNramp3-mediated distribution of Mn is controlled by external Mn supply in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N. et al
  • 学会等名: The 8^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH
  • 発表場所: Bengaluru, India
• [学会発表] イネの節におけるミネラルの維管束間輸送と分配制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹・佐々木明正・鄭録慶・夏継星・横正健剛・三谷奈見季・馬建鋒
  • 学会等名: 第８回トランスポーター研究会年会（JTRA2013）
  • 発表場所: 熊本大学
  • 招待講演
• [学会発表] Role of node-located transporters in mineral distribution in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Sasaki, A., Xia, J. X., Yokosho, K., Mitani-Ueno, N. and Ma, J. F.
  • 学会等名: XVII International Plant Nutrition Colloquium 2013
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
• [学会発表] Efficient transport of Si by Lsi1 and Lsi6 is driven by efflux Si transporters in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Mitani-Ueno, N. and Ma, J. F.
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology.
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] Dynamic regulation of Mn distribution by OsNramp3 in rice node. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Sasaki, A., Yokosho, K., Xia, J. X. and Ma, J. F.
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology.
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] OsYSL16 is required for redistribution of Cu from older tissues in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zheng, L. Q., Yamaji, N., Yokosho, K. and Ma, J. F.
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology.
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] イネのOsHMA2による亜鉛およびカドミウムの選択的分配機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取大学
• [学会発表] OsNramp3によるマンガン分配制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木明正他
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取大学
• [学会発表] OsNramp3によるイネの選択的マンガン分配機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] OsNramp3-mediated distribution of Mn is controlled by external Mn supply in rice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Sasaki, A., Yokosho, K., Xia, J. X. and Ma, J. F.
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH.
  • 発表場所: Bengaluru, India
• [学会発表] イネのマンガン分配に関与するOsNramp3の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山地直樹他
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] Transporters involved in preferential distribution of Si to the panicles at the node in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N. et al
  • 学会等名: 5 th International Conference on Silicon in Agriculture
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Novel findings of efficient mineral distribution mechanisms in rice node (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, N., Ma, J.F
  • 学会等名: International Symposium"Strategies of Plants against Global Environmental Change"
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] OsYSL16 is a phloem-localized transporter for Cu distribution in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Zheng, L.Q. et al
  • 学会等名: International Symposium"Strategies of Plants against Global Environmental Change"
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [備考] 山陽新聞2013年10月27日「植物生育へマンガン供給調節タンパク質発見」
• [備考] 日刊工業新聞2013年9月24日「植物の栄養分分配の仕組み岡山大が一端解明」
• [備考] 日本経済新聞2013年5月14日「イネのたんぱく質亜鉛を振り分け」
• [備考] 山陽新聞2013年5月16日「植物成長促す遺伝子働き高め収量拡大も」