2019 年度研究成果報告書

コムギ・ダイズのカドミウム吸収におけるNramp5遺伝子の役割

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07703
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	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
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)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	食の安全 / 土壌環境 / 有害物質 / 遺伝子 / 輸送体
研究成果の概要	イネはマンガントランスポーターであるOsNramp5を介して根からカドミウム(Cd)を吸収する。ダイズやコムギもNramp5のオルソログタンパク質を介してCdを吸収するのかどうか、調査した。イネ同様、ダイズやコムギのNramp5も原形質膜に局在した。ダイズのGmNramp5はCdとMnを輸送したが、コムギのNramp5（TaNramp5A, 5B, 5D, TdNramp5A, 5B）はほとんど輸送活性を示さなかった。このことから、コムギは他のトランスポーターを介してCdを吸収している可能性が示唆された。
自由記述の分野	農学
研究成果の学術的意義や社会的意義	コメ、コムギ、ダイズはカドミウム（Cd）の主要な摂取源であるため、低減策が必要である。本研究はイネの先行研究で得られた情報をもとに、Nramp5の相同性遺伝子にターゲットを絞り、コムギとダイズのCd吸収に関わる分子機構を解析した。ダイズのGmNramp5はCdを輸送するが、コムギのABDゲノム上にあるNramp5はいずれも輸送活性が低いことを初めて明らかにした。またOsNramp5とTaNramp5Aのキメラタンパク質からCd吸収に関わる膜貫通領域が示された。今後これらの情報はCd吸収を抑制した畑作物の開発に活用できると思われる。