植物ストレス学グループ

Group of Plant Stress Physiology

植物ストレス学グループのホームページへ

教員

教授: 馬 建鋒 Prof. Dr. Jian Feng Ma
E-mail: maj@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物栄養学
准教授: 山地 直樹 Assoc. Prof. Dr. Naoki YAMAJI
E-mail: n-yamaji@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物分子生物学
准教授: 三谷 奈見季 Assoc. Prof. Dr. Namiki MITANI
E-mail:namiki-m@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物栄養学
助教: 横正 健剛 Assist. Prof. Dr. Kengo YOKOSHO
E-mail:k-yokosho@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物栄養学

主な研究テーマ

1. 植物のミネラルの吸収・分配・蓄積機構の解明
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。
STRtheme1_R

2. 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。
STRtheme2_R

3. 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。
STRtheme3_R

Latest publications (for complete and most current publications visit group pages)

(1) Suzuki, K., Yamaji, N., Costa, A., Okuma, E., Kobayashi, N. I., Kashiwagi, T., Katsuhara, M., Wang, C., Tanoi, K., Murata, Y., Schroeder, J. I., Ma, J. F. and Horie, T. OsHKT1;4-mediated Na+ transport in stems contributes to Na+ exclusion from leaf blades of rice at the reproductive growth stage upon salt stress. BMC Plant Biol. 16: 22. DOI: 10.1186/s12870-016-0709-4 (2016. 1.)
(2) Che, J., Yamaji, N., Shao, J. F., Ma, J. F. and Shen, R. F. Silicon decreases both uptake and root-to-shoot translocation of manganese in rice. J. Exp. Bot. 67: 1535-1544. doi: 10.1093/jxb/erv545 (2016. 3.)
(3) Clemens, S. and Ma, J. F. Toxic heavy metal and metalloid accumulation in crop plants and foods. Annu. Rev. Plant Biol. 67: 489-512. Doi: 10.1146/annurev-arplant-043015-112301. (2016. 4.)
(4) Yokosho, K., Yamaji, N., Fujii-Kashino, M. and Ma, J. F. Functional analysis of a MATE gene OsFRDL2 revealed its involvement in Al-induced secretion of citrate, but a lower contribution to Al tolerance in rice. Plant Cell Physiol. 57: 976-985. doi: 10.1093/pcp/pcw026 (2016. 5.)
(5) Chen, Z. C., Yamaji, N., Fujii-Kashino, M. and Ma, J. F. A cation-chloride cotransporter gene is required for cell elongation and osmoregulation in rice. Plant Physiol. 171: 494-507. doi:10.1104/pp.16.00017. (2016. 5.)
(6) Sasaki, A., Yamaji, N. and Ma, J. F. Transporters involved in mineral nutrient uptake in rice. J. Exp. Bot. 67: 3645-3653. doi: 10.1093/jxb/erw060 (2016. 6.)
(7) Yokosho, K., Yamaji, N., Mitani-Ueno, N., Shen, R. F. and Ma, J. F. An aluminum-inducible IREG gene is required for internal detoxification of aluminum in buckwheat. Plant Cell Physiol. 57: 1169-1178. doi: 10.1093/pcp/pcw065 (2016. 6.)
(8) Toda, Y., Wang, Y., Takahashi, A., Kawai, Y., Tada, Y., Yamaji, N., Ma, J. F., Ashikari, M. and Kinoshita, T. Oryza sativa H+-ATPase (OSA) is involved in the regulation of dumbbell-shaped guard cells of rice. Plant Cell Physiol. 57: 1220-1230. doi: 10.1093/pcp/pcw070 (2016. 6.)
(9) 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. A heavy metal P-type ATPase OsHMA4 prevents copper accumulation in rice grain. Nat. Commun. 7: 12138. doi: 10.1038/ncomms12138. (2016. 7.)
(10) Che, J., Yamaji, N. Shen, R. F. and Ma, J. F. An Al-inducible expansin gene, OsEXPA10 is involved in root cell elongation of rice. Plant J. 88: 132-142. DOI: 10.1111/tpj.13237. (2016. 10.)
(11) Yokosho, K., Yamaji, N. and Ma, J. F. OsFRDL1 expressed in nodes is required for distribution of iron to grains in rice. J. Exp. Bot. 67: 5485-5494. doi: 10.1093/jxb/erw314 (2016. 10.)
(12) Wu, D., Yamaji, N., Yamane, M., Kashino-Fujii, M., Sato, K. and Ma, J. F. The HvNramp5 transporter mediates uptake of cadmium and manganese, but not iron. Plant Physiol. 172: 1899-1910. (2016. 11.)
(13) Mitani-Ueno, N., Yamaji, N. and Ma, J. F. High silicon accumulation in the shoot is required for down-regulating the expression of Si transporter genes in rice. Plant Cell Physiol. 57: 2510-2518. (2016. 12.)
(14) Yokosho, K., Yamaji, N., Fujii-Kashino, M. and Ma, J. F. Retrotransposon-mediated aluminum tolerance through enhanced expression of the citrate transporter OsFRDL4. Plant Physiol. 172: 2327-2336. (2016. 12.)
(15) Shao, J. F., Fujii-Kashino, M., Yamaji, N., Fukuoka, S., Shen, R. F. and Ma, J. F. Isolation and characterization of a rice line with high Cd accumulation for potential use in phytoremediation. Plant Soil doi: 10.1007/s11104-016-3014-y (2016. 8. Online preview)
(16) Chungopast, S., Duangkhet, M., Tajima, S., Ma, J. F. and Nomura, M. Iron-induced nitric oxide leads to an increase in the expression of ferritin during the senescence of Lotus japonicas. J. Plant Physiol. doi: 10.1016/ j.jplph.2016.11.004 (2016. 11. Online preview)
(17) Yamaji, N., Takemoto, Y., Miyaji, T., Mitani-Ueno, N., Yoshida, K. T. and *Ma, J. F. Reducing phosphorus accumulation in rice grains with an impaired transporter in the node. Nature doi: 10.1038/nature20610 (2016. 12. Online preview)