液胞トランスポーターOsVIT1とOsVIT２はイネのカドミウム蓄積を減少させる

この論文はVIT1とVIT2を過剰発現してコメのCd含量の減少を狙ったものである。その効果があったが、コメの鉄の含量も減少させている。IshikawaらのPNASの重イオンビームでNramp遺伝子を破壊してコメのCd含量を激減させた重要論文をあえて引用していないのは、作意が感じられる。


液胞トランスポーターOsVIT1とOsVIT２はイネのカドミウム蓄積を減少させる

Overexpression of vacuolar transporters OsVIT1 and OsVIT2 reduces cadmium accumulation in rice

Jin‑Song Luo1,2 ・ Jing Tang1,2 ・ Yiqi He1,2 ・ Dong Liu1,2 ・ Yilin Yang1,2 ・ Zhenhua Zhang1,2

Plant Molecular Biology (2024) 114:14
https://doi.org/10.1007/s11103-023-01405-w

要旨
農業生産におけるイネ穀粒中の過剰なカドミウムは、中国南部の一部地域で対処すべき重要な問題である。本研究では、OsVIT1とOsVIT2を35Sプロモーターで過剰発現させた遺伝子組換えイネを品種ZH11に作出した。ZH11と比較して、葉におけるOsVIT1の発現量は3-6.6倍、OsVIT2の発現量は2-2.5倍に有意に増加した。水耕栽培実験から、OsVIT1 と OsVIT2 の過剰発現は、イネの鉄欠乏に対する耐性を高め、シュートと木部樹液中のカドミウム含量を有意に減少させ、カドミウム耐性には影響しないことが示された。2年間の圃場試験の結果、OsVIT1およびOsVIT2を過剰発現させたものは、野生型と比較して、穀粒中のFe含量が20-40%有意に減少し、藁中Fe含量が10-45%有意に増加し、穀粒Fe含量分布比が有意に減少し、藁中Fe分布比が有意に増加した。OsVIT1およびOsVIT2を過剰発現させた材料は、穀物中のカドミウム含量を40〜80％、わら中のカドミウム含量を37〜77％有意に減少させ、OsVIT1およびOsVIT2を過剰発現させた材料の穀物およびわらの両方において、カドミウムの生物濃縮係数を有意に減少させた。qRT-PCR 分析の結果、OsVIT1 および OsVIT2 過剰発現体では、低親和性陽イオン輸送体 OsLCT1 の発現が有意に低下していた。結論として、OsVIT1とOsVIT2の過剰発現は、稲わらと穀粒中のカドミウム蓄積を減少させ、イネにおけるカドミウム削減戦略を提供した。
　
　　
以下図4のみ翻訳した。
図4 OsVIT1/OsVIT2過剰発現イネの成熟期の稲わらと穀粒中のFeとCdの含有量と分布比。A 稲わらと穀粒中のFe濃度。B 稲わらと穀粒のカドミウム濃度。C 稲わら、穀粒および D 根中の鉄濃度。E 各部位における鉄の分布。 F 稲わら、穀物および根中のカドミウム濃度。G 各部位におけるカドミウムの分布。H 各部位におけるカドミウムの濃縮係数。生物学的反復は各株につき5回行った。
株。データは5生物学的複製からの平均値と標準偏差。野生型との有意差はStudents' t-testによる： *p < 0.05, **p < 0.01