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2012 Fiscal Year Annual Research Report

イネの有害元素集積を制御する遺伝子の同定と応用

Research Project

Project/Area Number 24248014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

馬 建鋒  岡山大学, その他部局等, 教授 (80260389)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山地 直樹  岡山大学, その他部局等, 助教 (00444646)
三谷 奈見季  岡山大学, その他部局等, 助教 (40581020)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsヒ素 / カドミウム / イネ / トランスポーター / 品種間差
Research Abstract

1. 選抜したカドミウム高集積イネ品種7021と低集積品種7133の染色体置換系統群を用いて、同一の栽培環境下で収穫した種子中のカドミウム濃度を測定した。その結果、染色体3番と5番の置換系統がカドミウム高集積を示した。しかし、両系統のカドミウム集積に出穂期の遅れが影響を与えている可能性がある。また同じくカドミウム高集積イネ品種7029と7133との染色置換系統群を用いて、染色体7番の置換系統のみ、高カドミウム集積を示した。しかし、これも出穂期が影響している可能性があった。
2. カドミウム高集積品種7068と低集積品種7050のF2マッピング集団を作成し、カドミウム集積に関与するQTL解析を行った結果、染色体1番と7番に新規のQTLが検出された。また根のカドミウムの吸収にマンガン輸送体として同定されたOsNramp5が関与していることを明らかにした。OsNramp5を破壊すると、地上部の各組織及び玄米中のカドミウム濃度が大幅に低下した。しかし、生育量及び収量も大幅に低下した。これはマンガン欠乏によって引き起こされるものである。またOsNramp5の発現量を様々なイネ品種で調べた結果、品種間で最大3倍の差があったが、種子中のカドミウム濃度との相関は認められなかった。
3. 節のレザーマイクロダイセクションを行い、肥大維管束、分散維管束で高発現するトランスポーター遺伝子をマイクロアレイで解析した。現在選抜したいくつかの遺伝子の機能について解析している。
4. ヒ素低集積品種について解析した結果、亜ヒ酸の吸収に関わる輸送体Lsi1遺伝子の発現がヒ素によって抑制されている可能性を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画した実験はほぼ順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

集団を拡大して、カドミウムとヒ素の集積に関わるQTL遺伝子の同定を行う。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nramp5 is a major transporter responsible for manganese and cadmium uptake in rice2012

    • Author(s)
      Sasaki, A., Yamaji, N., Yokosho, K. and Ma, J. F.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 24 Pages: 2155-2167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the high affinity Zn transporter from Noccaea caerulescens, NcZNT1, and dissection of its promoter for its role in Zn uptake and hyperaccumulation2012

    • Author(s)
      Milner, M. J., Craft, E., Yamaji, N., Koyama, E., Ma, J. F. and Kochian, L. V.
    • Journal Title

      New Phytol.

      Volume: 195 Pages: 113-123

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イネOsHMA3過剰発現体の更なる解析2012

    • Author(s)
      馬 建鋒
    • Organizer
      日本土壌肥料学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      20120904-20120906
  • [Presentation] イネのOsHMA2による亜鉛およびカドミウムの選択的分配機構2012

    • Author(s)
      山地直樹・夏 継星・馬 建鋒
    • Organizer
      日本土壌肥料学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      20120904-20120906
  • [Presentation] Plant transporters for transition metals2012

    • Author(s)
      馬 建鋒
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120620-20120622
  • [Presentation] 植物のミネラルトランスポーター2012

    • Author(s)
      馬 建鋒
    • Organizer
      第53回日本生化学会,中国四国支部例会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20120518-20120518
  • [Remarks] www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.stress/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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