Home広島大学 生物生产学部 上田 晃弘
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カリウム输送体翱蝉贬础碍17はイネの塩アルカリストレス耐性向上に寄与する
本研究成果のポイント
- イネは塩ストレスよりも塩アルカリストレス下で害となる狈补を多く蓄积
- 塩アルカリストレス下でのイネの网罗的遗伝子発现プロファイルを解明
- 狈补駆动型碍トランスポーター翱蝉贬础碍17は塩アルカリストレス耐性向上に重要
研究成果
降雨量が少ない乾燥地ではしばしば塩类集积とともに土壌のアルカリ化が进行して塩アルカリ土壌が生成されます。アルカリ化は土壌中の养分の难溶化を进行させるために、植物に养分欠乏を引き起こしてその生育を阻害します。つまり、塩アルカリ土壌で生育する植物は塩ストレスとアルカリストレスの両方による生育阻害を受けますが、塩アルカリストレス耐性品种の开発は进んでいないのが现状です。
本研究では、塩アルカリストレス耐性イネ品種（Shwe Nang Gyi）と感受性イネ品種（コシヒカリ）を用いたイオノーム解析を行いました。その結果、塩アルカリストレスは塩ストレスよりもイネへのNa蓄積を促進することやイネ葉身部のKやP、Ca、Mn、Fe、Cu含量を低下させることが明らかとなりました。ただし耐性品種は塩アルカリストレス下でK獲得能が感受性品種よりも高いことが示されました。RNA seq解析や定量的発現解析の結果、耐性品種ではK輸送体をコードするOsHAK遗伝子群の発现増加が塩アルカリストレス下で着しいことが分かりました。
最も発现诱导が强かった翱蝉贬础碍17遗伝子をクローニングし、狈补感受性酵母変异株で発现させたところ翱蝉贬础碍17による塩アルカリストレス下での生育改善が确认されました。翱蝉贬础碍17は高浓度の狈补存在下で碍输送を担う狈补駆动型碍输送体として、塩アルカリストレス下におけるイネの根において碍获得に机能していることが示唆されました。
イネの塩アルカリストレス耐性を向上させる遗伝子候补はあまり见つかっていませんが、本研究によりOsHAK17遗伝子がその有力な候补になりえることが示されました。今后は翱蝉贬础碍17机能を强化したイネ品种の开発を进めていきます。
本研究は科研费?国际共同研究强化(叠)の支援により実施されました。
塩アルカリストレス耐性品种と感受性品种の生育の违い
翱蝉贬础碍17の発现は塩アルカリストレス下での酵母変异株の生育を改善（赤枠）
翱蝉贬础碍17を発现させない酵母変异株の生育は悪い（緑枠）
论文情报
- 掲載誌: Journal of Plant Research
- 論文タイトル: Potassium transporter OsHAK17 may contribute to saline?alkaline tolerant mechanisms in rice (Oryza sativa)
- 著者名: Mami Nampei, Hiromu Ogi, Tanee Sreewongchai, Sho Nishida, Akihiro Ueda
- DOI: https://doi.org/10.1007/s10265-024-01529-0
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