米で有毒なカドミウムを維持するための遺伝的方法

Newswise – 米は世界人口のほぼ半分の株です。 しかし、オオムギや小麦などの他の穀物よりも土壌でより多くのカドミウムを蓄積します。 報告によると、有毒な重金属であるカドミウムの総摂取量の40〜65％が米から始まったと推定されています。 カドミウムに汚染された米を食べると、次の条件で人間に重大な健康上のリスクがあります。 イタイイタイ 高カドミウム摂取に関連する疾患。

きれいな土壌の輸入、水質管理、汚染された土壌へのバイオ炭と石灰の混合などの方法によって、米のカドミウムの量を減らす努力が以前に行われました。 しかし、これらの方法は時間と費用がかかる。 この問題を解決するために、科学者たちはカドミウムの蓄積が少ない米を栽培するために交配種に目を向けました。

」我々は長い間米と大麦のカドミウム蓄積メカニズムを研究しており、蓄積に関与するいくつかの重要な遺伝子を同定しました。「と日本岡山大学植物科学資源研究所所属のJian Feng Ma教授は言います。最近、Ma教授が発表した ジャーナルに掲載された論文 自然食品 このプロセスで役割を果たす遺伝的メカニズムについて詳しく説明します。 論文は2022年8月18日（2022年8月19日日本時間）オンラインで掲載されました。

Ma教授と彼の研究チームは132種の米を調べた後、遺伝子が、 OSNramp5並んで複製すると、インドのケララで3000年間栽培された様々な米であるPokkaliでカドミウムの蓄積を減らしました。 以前の報告によると、 OSNramp5 米のカドミウムおよびマンガン輸送体タンパク質をコードする同じ遺伝子が並行して複製されると、両方の無機質の根細胞への取り込みが増加する。 その結果、マンガンはシュートへの移動のために細胞内でカドミウムと競合し、これはこの部分でカドミウムの蓄積を減少させる。

科学者たちは、米の132種類のうち、2種類の米が並んでいることを発見しました。 OSNramp5 塩分の多い海岸土壌で育つポカリでのみ自然に発見されました。

研究者はまた空間表現レベル OSNramp5 コシヒカリの根よりも常にポッカリの根よりも約2倍高かった。

Pokkaliは芽に非常に少量のカドミウムを保存するので、科学者たちは遺伝子移入（種にわたって遺伝情報を伝達する用語）を複製しました。 OSNramp5 日本で非常に人気がありますが、比較的高いレベルのカドミウムを蓄積する様々な米であるコシヒカリの遺伝子。 Ma教授は、標的交配が人間にどのように役立つかを説明しています。我々は、カドミウムの蓄積の自然な変化に基づいて、米穀物からカドミウムの差分蓄積を担当する遺伝子を同定した。 その後、この遺伝子を適用して穀物にカドミウムの蓄積が少ない米品種を成功裡に育種しました。」

チームは、クローン化遺伝子を持つコシヒカリの品種が穀物の品質や収量に影響を与えることなく、はるかに少ない量のカドミウムを蓄積することを発見しました。

マ教授は、カドミウムの蓄積量が少ない米品種の利点について、次のように説明しています。カドミウムは有毒な重金属であり、食物連鎖を通して私たちの健康を脅かします。 私たちの研究は、安全で健康的な食品生産に貢献するカドミウムの蓄積が少ない品種の米を育種するのに有用な材料を提供しました。 私たちは、この遺伝子がカドミウムの蓄積が少ない様々なイネ品種を育種するために広く使用されていることを願っています。 これはカドミウム中毒から私たちを保護します」

日本岡山大学紹介

日本有数の大学のひとつである岡山大学は、世界の持続可能な発展のための新しいパラダイムを作り、確立することを目指しています。 岡山大学は総合大学院の根幹となる幅広い学問分野を提供しています。 これにより、最先端の最新の研究を実行できるだけでなく、豊富な教育経験を提供できます。

ウェブサイト： https://www.okayama-u.ac.jp/index_e.html

日本岡山大学のJian Feng Ma教授紹介

Jian Feng Ma博士は、日本の岡山大学植物科学資源研究所に所属する教授です。 彼の専門分野は植物栄養です。 2019年日本農業科学賞、2022年読売農業科学賞、2022年日本植物生理学者学会賞を植物科学研究の卓越した業績で受賞しました。 特定分野で300本を超える論文を発表し、2015年から7年間で最も多く引用された研究員に選ばれた。 また、いくつかの評価基準で日本植物生物学および植物学分野1位、日本1位を占めた。 世界1年（2020年）に3つ。