研究課題
酸性土壌の不良要因別に解析し、以下の成果を得た。1.低pH障害機構:STOP1変異体(シロイヌナズナで単離された低pH感受性変異体)の解析を通じて、細胞内pH調節機構の関与と、カリウムトランスポーター制御タンパク質遺伝子発現の低下を明らかにし、イオンホメオスタシスに基くモデルを構築した。2.Al過剰害機構:Alは、タバコ培養細胞の細胞壁インベルターゼを阻害せず培地スクロースをヘキソースとして取り込むが、ヘキソース輸送体は阻害し、液胞インベルターゼ活性を増大させる。タバコ植物体でも同様であり、液胞の補修機能の可能性が示唆された。一方、コムギのAl耐性に関わるALMT1のAlによる活性化機構や、気孔で発現するALMT相同タンパク質の機能についても解析した。3.低リンストレス応答機構:イネ、ミヤコグサ、ダイズのいずれも、リン酸欠乏で糖代謝や脂質代謝が変化し、体内の効率的リン利用効率の向上およびリンのリサイクルに貢献していると示唆された。これに関わる複数の重要な遺伝子を欠いたシロイヌナズナの変異株は、リン欠乏条件で生育が著しく低下すること、無菌条件下で多数の糖類を分泌することも見出した。4.新規なAl耐性機構:(1)イネと同様に、ソルゴー、トウモロコシでも、Al耐性品種間差はAl溶液中でのクエン酸、リンゴ酸放出能とは無関係であった。(2)根端のステロール(S)/リン脂質の比は、Al耐性と正の関係が認められた。(3)S合成鍵遺伝子CYP51のノック・ダウンによって、シロイヌナズナは根からのリンゴ酸放出能を変えずにS割合が減り、Al耐性が著しく低下し、Al集積性と細胞膜透過性が著しく増大した。(4)Al感受性イネのコシヒカリは、暗所・メバロン酸処理でAl耐性が明らかに向上し、S合成の他の鍵遺伝子HMGの発現が増大した。以上により、Al耐性向上にSを増やすことの重要性が示唆された。
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Journal of Experimental Botany VOL.61
ページ: 1597-1610
Plant and Cell Physiology VOL.51
ページ: 354-365
難培養微生物研究の最新技術II-ゲノムか遺跡を中心とした最前線と将来展望-(植物根圏微生物群集)(Agrobios(International), Jodhpur, India)
ページ: 116-126
日本土壌肥料学会 80巻
ページ: 450-453
American Journal of Plant Physiology VOL.4
ページ: 89-99
Soil Science and Plant Nutrition VOL.54
ページ: 505-513
Microbes and Environment VOL.24
ページ: 81-87
北海道土壌肥料研究通信 55巻
ページ: 13-20
Journal of Biological Chemistry VOL.284
ページ: 25343-25352
Plant Physiol VOL.148
ページ: 969-980
Sustainable Agriculture for Food, Bio-energy and Livelihood Security(Possibility of Rhizosphere Regulation by Root Exudates)(Agrobios(International), Jodhpur, India)
ページ: 335-346
Plant-Soil Interactions at low pH : A Nutriomic Approach(Proceedings of the 7^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH)(South China University of Technology Press)
ページ: 93-94
http://cse.naro.affrc.go.jp/shinano/
http://home.hiroshima-u.ac.jp/rhizo/Top_Page.html
