| 研究課題/領域番号 |
17K07703
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
石川 覚 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, ユニット長 (40354005)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | カドミウム / Nramp5 / ダイズ / コムギ / イネ / マンガン / 食の安全 |
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| 研究実績の概要 |
コムギとダイズのカドミウム吸収におけるNramp5遺伝子の役割を明らかにするために、以下の成果を得た。
１）ダイズのGmNramp5、デュラムコムギのTdNramp5AとTaNramp5B、および普通コムギのTaNramp5A、TaNramp5B、TaNramp5Dの各々をカドミウム感受性の酵母株Δycf1とマンガン吸収欠損酵母株のΔsmf1に導入し、各元素の輸送活性を調査した。GmNramp5を導入したΔycf1の生育はカドミウム処理によって著しく抑制された。一方、コムギのNramp5ホモログを導入したΔycf1はいずれもベクターコントロール（VC）と同様の生育を示した。EGTAを添加したマンガン欠乏のSD培地において、GmNramp5を導入したΔsmf1はVCに比べ生育が改善したが、コムギのNramp5はいずれもVCと同等の生育であった。このことから、GmNramp5はカドミウムとマンガンに対して高い輸送活性を示すが、コムギのNramp5はいずれも輸送活性がないか、低いことが予想された。
２）昨年、OsNramp5のネイティブプロモーターもしくは高発現用の35Sプロモーターの下流に各Nramp5の完全長ORFを組み込んだコンストラクトを作製し、バイナリーベクターに挿入後、アグロバクテリウム法によって「コシヒカリ環1号」に感染させ、組換えイネを作製した。そのT1植物を用いてカドミウムやマンガンの吸収における相補性試験を行った。しかし、イネを含めすべてのNramp5において相補できなかったことから、相補のためにはイントロンを含むゲノムDNAを組み込む必要があると思われた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
酵母による各Nramp5の輸送活性試験から、ダイズとコムギのNramp5におけるカドミウムとマンガンの輸送能力が明らかになったことから、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
酵母による各Nramp5の輸送活性は明らかになったが、定量的な評価が必要であるため、形質転換酵母を用いて各Nramp5のカドミウムとマンガンの吸収量を比較する。また、コムギのNramp5において鉄や亜鉛等の他の重金属輸送活性についても評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
非常勤職員の雇用が予定よりも短くなったため。次年度は、本研究の成果を2019年5月に中国の南京で行われる第15回微量元素の生物地球科学に関する国際会議（ICOBTE）で発表する。その旅費や大会参加費等に充てる。加えて、既存のオートクレーブ装置に不具合が生じているため、新しい装置の購入費に充てる。
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