ニッケル過剰土壌における植物の鉄欠乏症発生と抑制法開発に関する分子生物学的研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21780054
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 水野 隆文 三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 准教授 (50346003)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 高ニッケル土壌 / シロイヌナズナ / IRT1 / 鉄輸送体 / 酵母 / 蛇紋岩

研究概要

シロイヌナズナをニッケルに曝露した結果、鉄の吸収量増加と鉄吸収トランスポーターであるIRT1の発現誘導が確認され、またIRT1遺伝子の発現抑制によりニッケル過剰症が抑制された。以上のことから、ニッケル過剰土壌における鉄欠乏症状の発症は、IRT1などの鉄輸送タンパク質がニッケルも輸送基質とすることにより鉄.ニッケルの競合が発生していることに起因することが示唆された。また、三重県鳥羽市に分布する植物の調査結果からも、高ニッケル土壌におけるニッケル.鉄含量の間に高い相関が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of IRT1 by the nickel-induced iron-deficient response in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishida S, Aisu A, and Mizuno T
  • 雑誌名: Plant Signaling and Behavior 巻: 7 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] AtIRT1, the Primary Iron Uptake Transporter in the Root, Mediates Excess Nickel Accumulation in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida S, Tsuzuki C, Kato A, Aisu A, Yoshida J and Mizuno T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52 ページ: 1433-1442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the N-terminal Region of TjZNT2, a Zrt/Irt-like Protein Family Metal Transporter, as a Novel Functional Region Involved in Metal Ion Selectivity (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida S, Morinaga Y, Obata H and Mizuno T
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 278 ページ: 851-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serpentine plants in Hokkaido and their chemicalcharacteristics (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T, Horie K, Nosaka S, Obata H, and Mizuno N
  • 雑誌名: Northeastern Naturalist 巻: 16 ページ: 65-80
  • 査読あり
• [学会発表] 重金属集積植物Thlaspi japonicum由来重金属トランスポーターの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西田翔・愛須彩加・水野隆文
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2011大会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば)
  • 年月日: 20110808-10
• [学会発表] X線吸収分光法による蛇紋岩質土壌のNiとCrの化学形態分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平・水野隆文
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2010大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 20100907-09
• [学会発表] 植物の亜鉛吸収経路を介したニッケルの過剰吸収 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田翔・加藤亜季・都築千里・愛須彩加・鰐部順平・小畑仁・水野隆文
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2010大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 20100907-09
• [学会発表] Characterization of alternative splice variants of TjZNT1, a Zrt/Irt-like protein family metal transporter gene, of Thlaspi japonicum (2010)
  • 著者名/発表者名: Sho Nishida, Ayaka Aisu and Takafumi Mizuno
  • 学会等名: Plant Biology 2010, the Montreal convention centre
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20100731-0804
• [学会発表] 植物におけるニッケル吸収機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西田翔・都築知里・加藤亜季・小畑仁・水野隆文
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会講演要旨集第55集
  • 発表場所: 京都(京都大学)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 日本の重金属超集積性植物-主にNiとMnについて- (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野隆文
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会(藤沢)大会
  • 発表場所: 日本大学(神奈川)
  • 年月日: 2009-07-31
• [図書] 植物栄養学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野隆文
  • 総ページ数: 177-181
  • 出版者: 文永堂出版
• [図書] 環境科学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野隆文
  • 総ページ数: 236-251
  • 出版者: オーム社
• [備考]
  • URL: http://www.bio.mie-u.ac.jp/junkan/busshitsu/lab4/SSPN/index.html