イネ科作物の有害ミネラル集積機構の解明

阐明草类作物有害矿物质积累的机制

• 批准号: 21H04716
• 负责人: 馬 建鋒
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04716/
• 关键词: カドミウム; ヒ素; イネ; オオムギ; 輸送体遺伝子; 品種間差; 有害金属; 輸送体

１．イネカドミウム集積とヒ素集積 QTL 遺伝子のマッピングイネのカドミウム品種間差を利用して作出したマッピング集団を用いて、新しいマーカーを作成しながら、染色体7番と11番のQTL遺伝子の候補領域を狭めることができた。7番染色体にあるQTL遺伝子についてプロモーター領域配列の比較、発現パータンの比較などを行い、この遺伝子の発現の違いがカドミウム集積に寄与している可能性を示した。またカドミウム集積における側根と根毛の役割を解析し、根毛ではなく、側根がカドミウムの吸収に大きな役割を果たしていることを明らかにした。ヒ素集積に関して、6番染色体にあるヒ素集積に関与するQTL遺伝子の候補領域を350kbまで狭めることができた。2．オオムギのカドミウム集積QTL遺伝子のマッピングとヒ素集積の品種間差オオムギのカドミウム集積の品種間差を利用して、4番染色体にあるカドミウム集積に関与するQTL遺伝子のマッピングを行った。いくつかのマーカーを新たに設計し、候補領域を8375kbまで狭めることができた。またオオムギヒ素集積の品種間差を調べるために、コアコレクションから100品種を選んで、圃場栽培された種子とわら中のヒ素濃度を測定し、比較した。その結果、ヒ素集積において大きな品種間差があることが分かった。また水耕栽培で幼苗のヒ素集積も比較し、種子のヒ素集積と必ず一致しないことを明らかにした。いくつか集積が大きく異なる品種を選んで、関連遺伝子をマッピングするための交配を行った。

1. イ ネ カ ド ミ ウ ム set product と ヒ element set product QTL posthumous son 伝 の マ ッ ピ ン グ イ ネ の カ ド ミ ウ ム difference between varieties を using し て make し た マ ッ ピ ン グ set 団 を with い て, new し い マ ー カ ー を made し な が ら, chromosome 7 times と 11 times の QTL heritage 伝 の son alternate field を narrow め る こ と が で き た. 7 times chromosome に あ る QTL heritage 伝 son に つ い て プ ロ モ ー タ ー field match column の comparison, 発 now パ ー タ ン の is な ど を い, こ の heritage 伝 son の 発 is の violations い が カ ド ミ ウ ム set product に send し て い る possibility を shown し た. ま た カ ド ミ ウ ム set product に お け る lateral root と hair cut を の service analytical し, hair で は な く, lateral root が カ ド ミ ウ ム の suction 収 に big き な "を cut fruit た し て い る こ と を Ming ら か に し た. ヒ element set product に masato し て, 6 times chromosome に あ る ヒ element set product に masato and す る QTL heritage 伝 son を の alternate field 350 KB ま で narrow め る こ と が で き た. 2 オ オ ム ギ の カ ド ミ ウ ム set product QTL posthumous son 伝 の マ ッ ピ ン グ と ヒ element set product poor の varieties オ オ ム ギ の カ ド ミ ウ ム set product poor の varieties を using し て, four times chromosome に あ る カ ド ミ ウ ム set product に masato and す る QTL heritage 伝 son の マ ッ ピ ン グ を line っ た. い く つ か の マ ー カ ー を new た を に design し, alternate field 8375 KB ま で narrow め る こ と が で き た. ま た オ オ ム ギ ヒ element set product poor の varieties を adjustable べ る た め に, コ ア コ レ ク シ ョ ン か ら 100 varieties を ん で, nursery field cultivation さ れ た seed と わ ら in の ヒ element concentration determination を し, comparative し た. The そ そ result, the ヒ element accumulation にお て て, the large <s:1> な intervariety difference がある がある とが score った った. ま た hydroponic cultivation で seedlings の ヒ element set product も compare し, seed の ヒ element set product と will agree ず し な い こ と を Ming ら か に し た. い く つ か set product が big き く different な る を varieties selected ん で, masato even survived 伝 を マ ッ ピ ン グ す る た め の mating を line っ た.

项目成果

Role of lateral roots and root hairs in high uptake of manganese and cadmium in rice

侧根和根毛在水稻高吸收锰和镉中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 余恩;山地直樹;馬 建鋒
• 通讯作者: 馬 建鋒

Lateral roots but not root hairs contribute to high uptake of manganese and cadmium in rice

侧根而非根毛有助于水稻对锰和镉的高吸收

• DOI: 10.1093/jxb/erab329
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Experimental Botany
• 影响因子: 6.9
• 作者: Yu En;Yamaji Naoki;Mao Chuanzao;Wang Hua;Ma Jian Feng
• 通讯作者: Ma Jian Feng

Germplasm evaluation for crop improvement: Analysis of grain quality and cadmium accumulation in barley

• DOI: 10.1016/j.jcs.2021.103297
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: Journal of Cereal Science
• 影响因子: 3.8
• 作者: Kazuhiro Sato;K. Takeda;J. Ma