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2009 年度 実績報告書

植物の新規有害金属トランスポーターの同定

研究課題

研究課題/領域番号 21248009
研究機関岡山大学

研究代表者

馬 建鋒  岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (80260389)

研究分担者 山地 直樹  岡山大学, 資源生物科学研究所, 助教 (00444646)
キーワード有害金属 / トランスポーター / カドミウム / ヒ素 / アルミニウム
研究概要

1. ソバのアルミニウム耐性関連遺伝子の綱羅的解析
20μMのA1を6時間で処理したソバの根から、RNAを調製し、トランスクリプトームの配列解析を行った。配列を読んだ4万程度のcontigからアルミニウム耐性関連の遺伝子を選抜して、定量的RT-PCRで組織別の発現とアルミニウム誘導性を調べた。その結果、いくつかの遺伝子が根特異的でアルミニウムによって誘導されることが明らかとなった。
そのほか、アルミニウム耐性品種と感受性品種から作成したマッピング集団を用いて、アルミニウム耐性に関与するQTL解析を行った結果、QTLが三つ検出された。
2. ヒ素トランスポーター
イネの内向きケイ酸トランスポーターLsi1はメチル化されたヒ素(MMAとDMA)をも輸送することを明らかにした。しかし、ケイ酸外向きトランスポーターLsi2はMMAとDMAの吸収に関与しなかった。またLsi1は亜ヒ酸の根圏への排出の一部にも関与していることをつきとめた。さらにLsi1はイネのセレン吸収にも関与し、亜セレン酸に対する輸送活性を示し、セレン酸に対する輸送活性を示さないことを明らかにした。また高ヒ素集積イネ品種と低ヒ素集積イネ品種とのマッピング集団を作成した。
3. カドミウム集積遺伝子
Thlaspi caerulescens(エコタイプGanges)から単離したカドミウムの超集積に関与する遺伝子TcHMA3 (Heavy Metal ATPase 3)の輸送基質について酵母を用いて調べた。その結果、TcHMA3は他の植物種のHMA3とは異なり、ZnとCoを輸送せず、Cdを特異的に輸送することがわかった。またThlaspi caerulescensの非カドミウム集積エコタイプ(Prayon)のHMA3のプロモーター領域と比較すると、Gangesのほうが特異的な配列を有していることがわかった。この特異的配列はGangesでのHMA3の高発現と関係している可能性がある。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Mitigation of arsenic accumulation in rice with water management and silicon fertilization2009

    • 著者名/発表者名
      Li, R.Y., Stroud, J.L., Ma, J.F., McGrath, S.P., Zhao, F.J.
    • 雑誌名

      Environ. Sci. Technol. 43

      ページ: 3778-3783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The rice aquaporin Lsil mediates uptake of methylated arsenic species2009

    • 著者名/発表者名
      (3) Li, R.Y., Ago, Y., Liu, W.J., Mitani, N., Feldmann, J., McGrath, S.P., Ma, J.F., Zhao, F.J.
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 150

      ページ: 2071-2080

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel major quantitative trait locus controlling distribution of Cd between roots and shoots in rice2009

    • 著者名/発表者名
      (1) Ueno, D., Koyama, E., Kono, I., Ando, T., Yano, M., Ma, J.F.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 50

      ページ: 2223-2233

    • 査読あり
  • [学会発表] Cd超集積植物Thlaspi caerulescens(ecotype, Ganges)由来のP-type ATPase HMA3の機能2009

    • 著者名/発表者名
      上野大勢、山地直樹、馬建鋒
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20090915-18
  • [学会発表] Transporters involved in Al resistance in gramineous crops2009

    • 著者名/発表者名
      Ma, J. F., Huang, C. F., Furukawa, J., Yamaji, N.
    • 学会等名
      7th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH.
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2009-05-20
  • [学会発表] カドミウム超集積植物Thlaspi caerulescens(ecotype, Ganges)由来のP-type ATPase HMA3の単離と機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      上野大勢・山地直樹・馬建鋒
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-23

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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