植物特異的リンゴ酸輸送体の機能多様性の解析と作物生産増収への応用

• 研究課題/領域番号: 24580093
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 佐々木 孝行 岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (60362985)
• 連携研究者: 山本 洋子 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (50166831)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: リンゴ酸輸送体 / ALMT / アニオン輸送 / アルミニウム / 電気生理学 / ALMT1

研究成果の概要

リンゴ酸輸送体ALMT1の相同遺伝子を、果実モデル植物・トマトから単離し、果実での生理機能を解析した。その結果、内膜局在型の２つのSlALMT遺伝子を見出し、電気生理学的解析によりリンゴ酸輸送能を示す事、種子に繋がる維管束で発現する事、さらに1つは種子の発根に重要な種皮組織で強く発現する事を明らかにした。過剰発現体を作成した結果、果実では差が無く、種子の有機酸含量に差があった事から、トマト果実熟成過程および種子発芽過程で、種子での陰イオン輸送機能が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A domain-based approach for analyzing the function of aluminum-activated malate transporters from wheat (Triticum aestivum) and Arabidopsis thaliana in Xenopus oocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, T., Tsuchiya, Y., Ariyoshi, M., Ryan, P.R., Furuichi, T. and Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 号: 12 ページ: 2126-2138
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu143
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sucrose transporter NtSUT1 confers aluminum tolerance on cultured cells of tobacco (Nicotiana tabacum L.). (2013)
  • 著者名/発表者名: Muhammad S., Sasaki T., Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Soil Sci. Plant Nutri. 巻: 59 号: 5 ページ: 756-770
  • DOI: 10.1080/00380768.2013.830230
  • NAID: 110009766777
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel mechanism of aluminium-induced cell death involving vacuolar processing enzyme and vacuolar collapse in tobacco cell line BY-2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kariya, K., Demiral, T., Sasaki, T., Tsuchiya, Y., Turkan, I., Sano, T., Hasezawa, S., Yamamoto, Y.
  • 雑誌名: J. Inorg. Biochem. 巻: 128 ページ: 196-201
  • DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2013.07.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Al-induced secretion of organic acid, gene expression and root elongation in soybean roots. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wu, D., Zhao, M., Shen, S., Fu, Y., Sasaki, T., Yamamoto, Y., Wei ,W., Shen, H.
  • 雑誌名: Acta Physiol. Plant. 巻: 35 号: 1 ページ: 223-232
  • DOI: 10.1007/s11738-012-1067-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory Effects of Methylglyoxal on Light-Induced Stomatal Opening and Inward K<SUP>+</SUP> Channel Activity in <I>Arabidopsis</I> (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoque, T.S., Okuma, E., Uraji, M., Furuichi T., Sasaki, T., Hoque, M.A., Nakamura, Y, Murata, Y.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 76 号: 3 ページ: 617-619
  • DOI: 10.1271/bbb.110885
  • NAID: 10030751095
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [学会発表] 植物特異的リンゴ酸輸送体ALMTの機能多様性の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木孝行・土屋善幸・有吉美智代・東泉恵美・山本洋子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [学会発表] タバコの培養細胞ならびに根におけるアルミニウムによる細胞死に伴うVPE遺伝子の発現誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 苅谷耕輝・土屋善幸・佐々木孝行・山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] アルミニウム耐性タバコ培養細胞株と野生株に発現する遺伝子群の比較解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋善幸・苅谷耕輝・佐々木孝行・山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] タバコのアルミニウムによる根生育阻害における液胞の関わり (2014)
  • 著者名/発表者名: 苅谷耕輝・土屋善幸・佐々木孝行・山本洋子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] タバコ培養細胞におけるアルミニウム耐性とスクロースシンターゼとの関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋善幸・苅谷耕輝・佐々木孝行・山本洋子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] ミヤコグサ根粒で発現するALMTの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高梨功次郎・佐々木孝行・管智弘・齊田有桂・杉山暁史・山本洋子・矢﨑一史
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-22
• [学会発表] Analyses of Aluminum-Activation for ALMT Transporters. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, T., Furuichi, T., Yamamoto, Y.
  • 学会等名: XVII. International Plant Nutrition Colloquium
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
• [学会発表] Auxin inducible sucrose transpoter NtSUT1 is involved in aluminum tolerance in tobacco cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sameeullah, M., Sasaki, T., Yamamoto, Y.
  • 学会等名: XVII. International Plant Nutrition Colloquium
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
• [学会発表] ALMT1輸送体のアルミニウムによる活性化におけるN末端側とC末端側領域の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木孝行, 土屋善幸, 有吉美智代, 古市卓也, 山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] タバコBY-2細胞におけるアルミニウムによるVPE遺伝子の発現誘導と細胞死 (2014)
  • 著者名/発表者名: 苅谷耕輝, 土屋善幸, 佐々木孝行, 山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] アルミニウム活性化型ALMT1輸送体の機能向上を目指した遺伝子改変 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木孝行, 古市卓也, 山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Role of plasma membrane sucrose transporter in growth in tobacco cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Sameeullah, Takayuki Sasaki and Yoko Yamamoto
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] BY-2タバコ培養細胞株においてアルミニウムが誘発する細胞死における液胞の関わり (2013)
  • 著者名/発表者名: 苅谷耕輝、佐々木孝行、山本洋子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Analyses of aluminum-activation domain of ALMT transporters (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Sasaki, Takuya Furuichi, Yoko Yamamoto
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] Effects of major sucrose transporter gene (NtSUT1-l) in normal growth and under aluminum stress in tobacco cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Sameeullah, Takayuki Sasaki and Yoko Yamamoto
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] AtALMT3 is a malate transporter induced in roots of phosphorus deficient Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
  • 学会等名: 16th International Workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
• [学会発表] 植物ALMT輸送体機能の比較解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木孝行, 有吉美智代,山本洋子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] Role of sucrose transporter (NtSUT1) under normal growth and Al stress conditions in cultured tobacco cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Sameeullah, Takayuki Sasaki and Yoko Yamamoto
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] アルミニウム応答におけるエネルギー代謝の関わり アルミニウム耐性の異なるタバコ培養細胞株の比較解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本洋子、泉洋平、信濃卓郎、中村卓司、岡崎圭毅、佐々木孝行
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] シロバナルーピンのクラスター根から単離したALMTホモログの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢倉興士、丸山隼人、佐々木孝行、和崎淳
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2を用いたアルミニウムによる細胞死の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 苅谷耕輝、佐々木孝行、山本洋子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 関西支部会
  • 発表場所: 倉敷市
• [学会発表] 植物特異的アニオン輸送体の機能多様性と作物生産性向上への応用
  • 著者名/発表者名: 佐々木孝行
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会東北支部シンポジウム「遺伝子解析による実用研究の新展開」
  • 発表場所: 秋田
  • 招待講演
• [備考] 植物成長制御グループ
  • URL: http://www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.growth/index-j.html
• [備考] 植物成長制御グループ
  • URL: http://www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.growth/index-j.html