重金属性不良土壌における食糧生産を目指した重金属低吸収モデル植物の創製

创建低重金属吸收模型植物，用于贫重金属土壤中的粮食生产

基本信息

批准号：
09J05716
负责人：
西田翔
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はNi耐性植物であるタカネグンバイから単離されたNi耐性に関与する養分トランスポーターTjZNTの機能を解明することを目的の一つとしていた。本年度、異種発現系を用いた詳細な検討によりTjZNT1のNi耐性能は細胞外へのNi排出に由来することが新たに示された。前年度までの成果と合わせて考察した結果、TjZNT1は維管束において地上部への亜鉛の分配を担うだけでなく、維管束で濃縮された過剰なNiをアポプラスへ排出していることが予測された。ただし前年度に開発したタカネグンバイ形質転換系を利用したTjZNT1ノックダウン植物の作成は未だ成功していないため、Ni耐性の関与を示す直接的な根拠はいまだ得られておらず、現在問題解決に努めている。また、基質選択部位として同定されたTjZNTのN末端領域(Nishida et al., 2011)はNi排出能にも関与していることが示唆された。本発見により、今後は構造レベルでTjZNTのNi耐性の解明が期待できる。一方、シロイヌナズナを用いて、Niの過剰吸収の原因となるZIPトランスポーターとTjZNTとのスワッピングによりNi低吸収性植物を作出することを本研究のもう一つの目的としていた。今回、Feの取り込みを担うZIPトランスポーターIRT1をNi輸送体として同定し、IRT1のノックアウトにより植物体中のNi蓄積量が低減することを見いだした(投稿中)。ただし、さらなるスクリーニングにより数種類のZIPトランスポーターでNiの吸収活性が認められ、ZIPによるNiの過剰吸収経路は一つではないことが明らかとなった(論文作成中)。そのためTjZNTとの置換体の作出に先立って現在はZIPによるNlの過剰吸収機構の解明を試みている。今後、この成果をもとにNi低吸収性植物作成技術の開発に努めていく。

这项研究旨在阐明与NI耐药植物Takanegunbai分离的Ni耐药性的营养转运蛋白TJZNT的功能。今年，使用异源表达系统进行了详细的研究表明，TJZNT1的NI耐药性是从Ni排泄到细胞外细胞的。考虑到上一年的结果，可以预测TJZNT1不仅可以将锌分布在血管束中的上述地面上，而且还排出了多余的Ni集中在血管束中的Ni。但是，由于使用上一年开发的Takanegunbai变换系统创建TJZNT1敲低工厂尚未成功，因此没有直接证据表明NI耐药性的参与，我们目前正在努力解决该问题。还提出，被确定为底物选择位点的TJZNT的N末端区域（Nishida等，2011）也参与了Ni排泄能力。这一发现将使我们能够在未来的结构层面阐明TJZNT的NI抗性。另一方面，这项研究的另一个目的是使用拟南芥通过邮政运输蛋白和TJZNT进行交换，从而创建低吸收的Ni植物，从而导致Ni的过度吸收。在本文中，IRT1是负责Fe摄取的拉链转运蛋白，被确定为NI转运蛋白，发现IRT1的敲除可以减少植物中的Ni积累（在发布中）。然而，进一步的筛选表明，在几种类型的拉链转运蛋白中观察到了Ni吸收活性，并且没有Zip过度吸收Ni的途径（在写作过程中）。因此，在用TJZNT建立替代之前，我们目前正在尝试阐明Zip过度吸收NL的机制。将来，我们将利用这些结果来努力开发技术来创建ni-low-dobsoring植物。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ニッケル超集積性植物タカネグンバイ由来重金属トランスポーターのニッケル耐性・集積性における役割

镍超富集植物 Takane Gunbai 衍生的重金属转运蛋白在镍耐受和积累中的作用

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamamura A;Ichimura T;Kamekura M;Mizuki T;Usami R;Makino T;Ohtsuka J;Miyazono K;Okai M;Nagata K;Tanokura M.;西田翔・愛須彩加・水野隆文;Doko T.;西出翔・加藤亜季・都築知里・鰐部順平・小畑仁・水野隆文;西出翔
通讯作者：
西出翔

植物の鉄吸収経路を介したニッケルの過剰吸収

植物通过铁吸收途径过量吸收镍