Role of guard-cell chloroplasts in ABA-dependent stomatal closure
| Project/Area Number |
18K06292
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
島崎 研一郎 九州大学, 理学研究院, 名誉教授 (00124347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90614256)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 気孔 / アブシジン酸 / 気孔閉鎖 / 孔辺細胞葉緑体 / 活性酸素 / 孔辺細胞 / 葉緑体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以前の研究において、孔辺細胞葉緑体がアブシジン酸（ABA)による気孔閉鎖に重要な役割を果たすことを示した。孔辺細胞葉緑体の電子伝達系が光化学系１の還元側に生じる活性酸素がABA添加により増大し、そのROSが気孔閉鎖を引き起こしたと考えられた。しかし、孔辺細胞葉緑体のいずれの成分が、この応答に関与するのか全く不明であった。おそらく、光化学系１への電子伝達がABAによって増大することによるものと推定されたので、チラコイド膜に存在し、電子伝達速度を制御するK+/H+対向輸送体(KEA3)に注目した。
この輸送体(KEA3)はK+/H+の交換輸送を行うことにより、チラコイド膜を横切るH+勾配を解消し、電子伝達速度を増大させることが知られている。この輸送体(KEA3)を消失した変異体、kea3ではABAを加えても孔辺細胞におけるROSの生成は増大せず、気孔閉鎖も大きく抑制された。一方、K+/H+対向輸送を促進する薬物、nigericin, を加えると、ROS生成が増大し、気孔閉鎖も誘導された。さらに、nigericinはkea3変異体においても同様の効果をもたらした。
この結果は、K+/H+対向輸送体(KEA3)がABAによる気孔閉鎖に重要な役割を果たし、さらに、nigericinの効果は、KEA3の関与を支持している。おそらく、ABA添加によりK+/H+対向輸送体の働きが促進され、それにより光合成電子伝達速度が増大し、ROSの生成と気孔閉鎖が引き起こされたと考えられる。以上の結果は以前の報告を確認し、孔辺細胞葉緑体のK+/H+対向輸送体が、ABAによる気孔閉鎖に重要な役割を果たすことを示している。
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Report
(6 results)
Research Products
(3 results)
