2022 年度研究成果報告書

低投入を目指したイネ体内におけるミネラル再分配機構の分子生物学的解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05773
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
研究機関	岡山大学
研究代表者	三谷奈見季岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	輸送体 / ミネラル / 再分配 / イネ
研究成果の概要	本研究はイネにおけるミネラルの「再分配」の分子メカニズムを明らかにすることとし、組織別器官別、栄養条件別におこなったトランスクリプトーム解析からいくつかの再分配に関与する候補遺伝子を抽出し、その機能解析を行った。結果として細胞膜に局在しリンの導管から師管への乗せ換えに関わる輸送体、リン欠乏に応答して液胞に貯蔵されているリンの細胞質への取り込みに関わる輸送体、および維管束鞘細胞の細胞膜に局在し、ケイ酸の維管束組織外への排出に関わる輸送体等を単離同定することに成功した。
自由記述の分野	植物栄養学
研究成果の学術的意義や社会的意義	植物は必要なミネラルを獲得するために様々な戦略を持っているが、これまでのミネラル欠乏耐性機構に関する研究は、根からのミネラル吸収を担う輸送体の発現を上昇させたり、そのための根の構造を変化させたりと外界からの吸収の増強を目指したものがほとんどであった。しかしある種のミネラルはその必要量の大部分を植物体内でのやりくりによってまかなっており、本研究の遂行によって得られたミネラルの「再分配」とそれに関与する輸送体の知見は、ミネラルの利用効率化から肥料等資材の低減につながることが期待できることから社会的意義が非常に大きい研究成果だといえる。