| 研究領域 | 大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析 |
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| 研究課題/領域番号 |
22119002
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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, その他部局等, 教授 (80260389)
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| 研究分担者 |
山地 直樹 岡山大学, その他部局等, 准教授 (00444646)
藤原 徹 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80242163)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 酸性土壌 / アルミニウム毒性 / 養分欠乏 / 適応機構 / 耐性遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
１．植物のアルミニウム耐性遺伝子の機能同定と発現制御
イネのアルミニウム耐性遺伝子Nrat1の配列、組織局在と発現量を耐性品種と感受性品種とで比較した。その結果、Nrat1の局在には差がなかったが、アミノ酸配列にいくつかの置換があった。しかし、この置換はNrat1の輸送活性に影響しなかった。一方、Nrat1の発現量とアルミニウム耐性との間に、正の相関が見られ、Nrat1の発現量の違いがイネアルミニウム耐性の品種間差の原因の一つであることを示した。またソバの根と葉でアルミニウムに応答して発現する遺伝子を網羅的に解析し、約8万の遺伝子contigにアノテーションを付けることができた。6時間の処理した根において発現量が5倍以上増加した遺伝子は487個、1/5以下に低下したものは408個あった。一方、葉では20μM Al，24時間の処理によって発現が5倍以上に増加したものは496個、1/5以下に低下したものは499個あった。そのうち根と葉で共通で増加したものは 25個、共通で低下したものは20個存在した。さらに、普通ソバと同様、ダッタンソバと野生ソバもアルミニウムに応答して根から素早くシュウ酸を分泌し、根と葉では、アルミニウム-シュウ酸、導管液にはアルミニウム-クエン酸の錯体で存在していることがわかった。
２．他のミネラル吸収に関与する遺伝子の機能解析
マグネシウムに対する感受性の高まったシロイヌナズナ変異株から原因遺伝子を複数見いだした。マグネシウム輸送体の変異によって、欠乏感受性になった変異株や、マグネシウム輸送体のスプライシングに影響を与える遺伝子の変異によって欠乏感受性となった変異株が見いだされ、マグネシウム欠乏に対する適応にはスプライシング制御が重要であることを見いだした。その他、イネの根の伸長にOsASL1によって合成されたアルギニンが必要であることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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