【岡山大学】イネのカドミウム集積を抑制する遺伝子の同定により、収量と食味に影響しない低カドミウム集積イネの育成に成功！

2022（令和4）年 8月 21日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/
 

＜発表のポイント＞

• カドミウムはイタイイタイ病などを引き起こす有毒の重金属であり、我々が摂取するカドミウムの半分近くはコメから由来します。本研究では、イネのカドミウム集積を抑制する遺伝子を同定しました。
• イネのカドミウム集積の品種間差を利用して、カドミウム低集積品種ではOsNramp5という遺伝子が重複して、発現が2倍になっていることを突き止めました。
• この重複遺伝子を繰り返し交配でコシヒカリに導入した結果、収量と食味に影響せず、カドミウム集積が大きく低下したイネができました。

◆概 要
　国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：槇野博史）資源植物科学研究所の馬建鋒教授らのグループは、イネのカドミウム低集積の分子機構を解明し、カドミウム低集積イネの育成に成功しました。本研究成果はロンドン時間8月18日16:00（日本時間19日0:00）、世界のトップジャーナル「Nature Food」にOnlineにて公開されました。

　カドミウムはイタイイタイ病などを引き起こす有毒の重金属です。現在でも都市化や工業化によって世界の多くの土壌がカドミウムに汚染され、基準値を超える作物が生産されて、我々の健康を脅かしています。また、我々が摂取するカドミウムの半分近くはコメに由来します。

　本研究では、イネのカドミウム集積の品種間差を利用して原因遺伝子の単離を行ったところ、インドで3千年前から栽培されている在来品種のカドミウム低集積性は、根で発現するカドミウム/マンガン輸送体遺伝子OsNramp5が重複していることに起因することを突き止めました。また繰り返し交配でこの遺伝子をコシヒカリに導入したところ、収量と食味には影響せず、カドミウム集積が大きく低下したイネができました。


◆馬建鋒教授からのひとこと
　この研究には10年以上の月日がかかり、最近になってやっとイネのカドミウム低集積メカニズムの謎を解くことができ、大変うれしく思います。多くの共同研究者のご協力に感謝し、この発見が今後カドミウムの少ない安全なイネ品種の育種に役立つことを心待ちにしております。
 

馬建鋒教授

◆論文情報
　論 文 名：Duplication of a manganese/cadmium transporter gene reduces cadmium accumulation in rice grain
　掲 載 紙：Nature Food
　著　　者：En Yu, Wenguang Wang, Naoki Yamaji, Shuichi Fukuoka, Jing Che, Daisei Ueno, Tsuyu Ando, Fenglin Deng, Kiyosumi Hori, Masahiro Yano, Ren Fang Shen and Jian Feng Ma
　D　O　I：10.1038/s43016-022-00569-w
　U　R　L：https://www.nature.com/articles/s43016-022-00569-w


◆研究資金
　本研究は日本学術振興会科学研究費補助金の特別推進研究及び基盤研究Sの助成を受けて実施しました。


◆詳しい研究内容について
　イネのカドミウム集積を抑制する遺伝子の同定により、収量と食味に影響しない低カドミウム集積イネの育成に成功！
　http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r4/press20220819-1.pdf


◆参 考
・岡山大学資源植物科学研究所
　https://www.rib.okayama-u.ac.jp/
・岡山大学資源植物科学研究所 植物ストレス学グループ
　http://www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.stress/index-j.html


◆参考研究成果
・イネのホウ素吸収はクラスリン非依存性経路を介して輸送体タンパク質の翻訳後に制御される
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000538.000072793.html
・イネにおける亜鉛の輸送：植物の要求量と人の栄養とのバランス
　https://www.rib.okayama-u.ac.jp/researchactivity/20220303-2/
・イネの安定多収に欠かせないケイ酸輸送体の構造解明
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000333.000072793.html
・【岡山大学】イネ導管へのケイ酸のローディングに関与する輸送体Lsi3の同定
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000542.000072793.html


◆参考情報
・【岡山大学】資源植物科学研究所の馬建鋒教授が日本植物生理学会賞を受賞！
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000598.000072793.html
・【岡山大学】馬建鋒教授、山地直樹准教授、沈建仁教授が2021年版の「世界で最も影響力のある科学者」に選出！
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000372.000072793.html
・【岡山大学】資源植物科学研究所の馬建鋒教授が「日本植物生理学会賞」受賞決定！
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000397.000072793.html
・【岡山大学】資源植物科学研究所の馬建鋒教授のグループが発表した論文が「PCP論文賞」に決定！
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000389.000072793.html
・＜FOCUS ON＞ 馬建鋒教授らの研究紹介「植物と我々の健康を支えるミネラル輸送」（2021.11.30）
 　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20211130-1.pdf
・岡山大学広報誌「いちょう並木」（2017年10月号,Vol.87）植物は“小さな宇宙” ～その未知なる可能性を探る～「無限の可能性を秘めた植物の生存メカニズムに迫る」
　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/kohoshi2017/icho_87_a4.pdf
 

岡山大学資源植物科学研究所（岡山県倉敷市）

◆本件お問い合わせ先
　岡山大学資源植物科学研究所 教授　馬 建鋒（ま けんぼう）
　〒710-0046 岡山県倉敷市中央2-20-1
　TEL：[phone]
　https://www.rib.okayama-u.ac.jp/plant.stress/index-j.html

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究推進機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：[phone]
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

　岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
　岡山大学メディア「OTD」（ウェブ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000215.000072793.html
　岡山大学SDGsホームページ：https://sdgs.okayama-u.ac.jp/
　岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/pKMHm4XJLtw
　「岡大TV」(YouTube)：https://www.youtube.com/channel/UCi4hPHf_jZ1FXqJfsacUqaw
　産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2022年8月期共創活動パートナー募集中：
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000794.000072793.html

　岡山大学『THEインパクトランキング2021』総合ランキング 世界トップ200位以内、国内同列１位!!
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000070.000072793.html
　岡山大学『大学ブランド・イメージ調査2021～2022』「SDGsに積極的な大学」中国・四国１位!!
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000373.000072793.html
　岡山大学『企業の人事担当者から見た大学イメージ調査2022年度版』中国・四国１位!!
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000122.000072793.html

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