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植物ストレス制御学分野 (Plant Stress Responses)

資源植物科学研究所 研究グループ

  植物ストレス学グループ

教員

植物のミネラルの吸収・分配・蓄積機構の解明
MA 教授 :馬 建鋒 Prof. MA Jian Feng
E-mail:maj@(@以下はrib.okayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物栄養学
→採択プロジェクトの紹介はこちら
YAMAJI Naoki 准教授 :山地 直樹 Assoc. Prof. YAMAJI Naoki
E-mail:n-yamaji@(@以下はrib.okayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物分子生物学
MITANI Namiki 准教授 :三谷 奈見季 Assoc. Prof. MITANI Namiki
E-mail:namiki-m@(@以下はrib.okayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物栄養学

 植物の必須元素(鉄、マンガン、亜鉛、銅など)や様々なストレスを軽減する働きを持つケイ素などを、根から吸収し、各器官へと分配蓄積する分子機構について、輸送体(トランスポーター)などの分子生物学的解析と植物栄養生理学的な研究によって統合的に明らかにする。

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植物の酸性土壌耐性機構の解明

 世界の耕地の3〜4割を占める酸性土壌ではアルミニウムイオンが溶出し植物の生育を強く阻害すが、一部の植物はアルミニウムイオン毒性に対する耐性機構を発達させている。本研究ではこの耐性機構を分子・遺伝子レベルで解明し、酸性土壌での作物生産性の向上に貢献する。

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コメのヒ素およびカドミウムの蓄積低減

 ヒ素およびカドミウムは非常に毒性が強く、植物の生育に影響しないレベルの低濃度であっても食物連鎖を経て摂取し続けることで蓄積毒性による健康被害を生じる恐れがある。本研究では主に我々の主食であるコメについて、遺伝学的手法と植物栄養生理学的解析を組み合わせ、ヒ素およびカドミウムの吸収・蓄積経路を解明することで、その蓄積を低減する方策を確立する。

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最近の主な業績

  • (1) Shao, J. F., Yamaji, N., Huang, S. and Ma, J.F. 2021. Fine regulation system for distribution of boron to different tissues in rice. New Phytologist 230: 656–668.
  • (2) Che, J., Yamaji, N. and Ma, J.F. 2021. Role of a vacuolar iron transporter OsVIT2 in the distribution of iron to rice grains. New Phytologist 230: 1049–1062.
  • (3) Lei, G.J., Fujii-Kashino, M., Wu, D.Z., Hisano, H., Saisho, D., Deng, F., Yamaji, N., Sato, K., Zhao, F.-J., Ma, J. F. 2020. Breeding for low cadmium barley by introgression of a Sukkula-like transposable element. Nature Food 1, 489-499.
  • (4) Li, J., Yokosho, K., Liu, S., Cao, H.R., Yamaji, N., Zhu, X.G., Liao, H., Ma, J.F.* and Chen, Z.C.* 2020. Diel magnesium fluctuations in chloroplasts contribute to photosynthesis in rice. Nature Plants, 6:848-859.
  • (5) Ding, G., Lei, G.J., Yamaji, N., Yokosho, K., Mitani-Ueno, N., Huang, S. and Ma, J.F. 2020. Vascular cambium-localized AtSPDT mediates xylem-to-phloem transfer of phosphorus for its preferential distribution in Arabidopsis. Molecular Plant 13: 99-111.
  • (6) Huang, S., Wang, P., Yamaji, N. and Ma, J.F., 2020. Plant nutrition for human nutrition: hints from rice research and future perspectives. Molecular Plant 13:825-835.
  • (7) Wang, Z., Yamaji, N., Huang, S., Zhang, X., Shi, M., Fu, S. Yang, G., Ma, J. F.* and Xia, J.* 2019. OsCASP1 is required for Casparian strip formation at endodermal cells of rice roots for selective uptake of mineral elements. Plant Cell 31: 2636-2648.
  • (8) Kashino-Fujii, M., Yokosho, K., Yamaji, N., Yamane, M., Saisho, D., Sato, K. and Ma, J.F. 2018. Retrotransposon insertion and DNA methylation regulate aluminum tolerance in European barley accessions. Plant Physiology 178: 716-727.
  • (9) Yamaji, N., Takemoto, Y., Miyaji, T., Mitani-Ueno, N., Yoshida, K. T. and Ma, J. F. 2017. Reducing phosphorus accumulation in rice grains with an impaired transporter in the node. Nature 541: 92-95.
  • (10) Huang, X. Y.,* Deng, F.,* Yamaji, N., Pinson, S. R. M, Fujii-Kashino, M., Danku, J., Douglas, A., Guerinot, M. L., Salt, D. E. and Ma, J. F. 2016. A heavy metal P-type ATPase OsHMA4 prevents copper accumulation in rice grain. Nature Communication 7:12138.

卒業生・修了生の進路

  • 大学教員(高知大学、岡山大学、南京農業大学、福建農林大学など)
  • 企業(水質検査、食品メーカー、民間研究機関など)