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2013 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 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.イネのヒ素集積に関わる遺伝子OsAST1について解析を行った。OsASTを破壊すると、ヒ素耐性が低下し、根から亜ヒ酸の排出が低下した。また種子へのヒ素の集積が増加した。OsAST1は根や節などの組織で発現した。節では、分散維管束の篩部で局在していた。一方、品種間のヒ素集積の差を利用してQTL解析を行った結果、染色体10番にヒ素集積に関与するQTLを検出した。
2.新しいマッピング集団を用いてQTL解析を行った結果、カドミウム集積に関与するQTLは染色体1番、6番と7番に検出された。原因遺伝子を特定するために、それぞれのQTLの組み換え個体から採種した。またこの集団に用いた両親について生理学的な解析を行った。カドミウムの吸収において両品種間でほとんど差が認められなかった。しかし、地上部へのカドミウムの転流には大きな差があった。
3.前年度検出したカドミウム集積に関わるQTLについて、組み換え個体から採種したF3集団のカドミウム集積を測定した。現在遺伝子型を調べているところである。
4.6番染色体に検出したカドミウムの集積を低下させるQTL遺伝子について解析を行った。形質転換で高カドミウム集積QTL遺伝子を低カドミウム集積品種に導入したところ、地上部のカドミウムの集積が増加した。また酵母でカドミウムの輸送活性をアッセした結果、高カドミウム集積QTL遺伝子を発現させた酵母は高いカドミウム集積を示した。原因遺伝子の発現を両品種間で比較した結果、発現量には差がほとんどなかった。このことはカドミウム集積の品種間差は原因遺伝子のアリールの機能差に起因することを示している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画した実験は概ね順調に進んだ。

Strategy for Future Research Activity

さらにマッピングの集団を拡大して、QTL遺伝子の同定と機能解析を行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2013 Other

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

  • [Journal Article] Preferential delivery of Zinc to developing tissues in rice is mediated by P-type heavy metal ATPases OsHMA22013

    • Author(s)
      Yamaji, N., Xia, J., Mitani-Ueno, N., Yokosho, K. and Ma, J. F.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 162 Pages: 927-939

    • DOI

      doi:10.1104/pp.113.216564

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] OsNramp5 is a major transporter for uptake of Mn and Cd in rice2013

    • Author(s)
      Sasaki, A., Yamaji, N., Yokosho, K. and Ma, J. F.
    • Organizer
      XVII International Plant Nutrition Colloquium 2013, Plant Nutrition for Nutrient and Food Security
    • Place of Presentation
      イスタンブール
    • Year and Date
      20130819-20130822
  • [Presentation] Transporters involved in Cd accumulation in rice2013

    • Author(s)
      Ma, J. F.
    • Organizer
      4th Annual Conference on Cost Action FA 0905, Mineral Improved Crop Production for Healthy Food and Feed.
    • Place of Presentation
      オスロ
    • Year and Date
      20130609-20130613
    • Invited
  • [Remarks] www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.stress/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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