Tree specific pigment cycles and organelle cross talks as environmental adaptations

• Project/Area Number: 21580187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Forest science
• Research Institution: Nagaoka National College of Technology
• Principal Investigator: SHIBATA Masaru 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (30300560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NOGUCHI Ko 東京大学, 理学研究科, 准教授 (80304004)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2009: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 樹木 / 色素 / ミトコンドリア / 葉緑体 / 光合成 / ルテイン / キサントフィル / 電子伝達

Research Abstract

Leaves of tree plants contain some specific pigments such as α-carotene and lutein epoxide derivatives that are not involved in herbaceous plants. The alternation in growth condition caused the vibrations of contents and components of the specific pigments in leaves. The biochemical responses to environmental stresses in tree plants were detected as co-operative functions and lutein epoxide cycle. We showed that the energy control through pigments alternations operated as tree specific environmental adaptation.

Research Products

• [Journal Article] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long-and short-term high light environments in Arabidopsis thaliana (2011)
  • Author(s): Keisuke Yoshida, Chihiro K Watanabe, Takushi Hachiya, Danny Tholen, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
  • Journal Title: Plant Cell Environment Volume: 34 Pages: 618-628
• [Journal Article] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long- and short-term high-light environments in Arabidopsis thaliana (2011)
  • Author(s): Keisuke Yoshida, Chihiro K., Watanabe, Takushi Hachiya, Danny Tholen, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
  • Journal Title: Plant, Cell and Environment Volume: 34 Issue: 4 Pages: 618-628
  • DOI: 10.1111/j.1365-3040.2010.02267.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous Determination of in vivo Plastoquinone and Ubiquinone Redox States by HPLC-Based Analysis (2010)
  • Author(s): Keisuke Yoshida, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
  • Journal Title: Plant Cell Physiology Volume: vol51 Pages: 836-841
  • NAID: 10027349471
• [Journal Article] De novo biosynthesis of fatty acids plays critical roles in the response of the photosynthetic machinery to low temperature in Arabidopsis (2010)
  • Author(s): Tsuneaki Takami, Masaru Shibata, Yoshichika Kobayashi, Toshiharu Shikanai
  • Journal Title: Plant cell Physiology Volume: 51 Pages: 1265-1275
  • NAID: 10027351358
• [Journal Article] LIL3, an LHC-like protein, plays an essential role in chlorophyll and tocopherol biosynthesis by stabilizing geranylgeranyl reductase (2010)
  • Author(s): Ryouichi Tanaka, Maxi Rothbart, Seiko Oka, Atsushi Takabayashi, Kaori Takahashi, Masaru Shibata, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Bernhard Grimm, Ayumi Tanaka
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS) Volume: 107 Pages: 16721-16725
• [Journal Article] Simultaneous Determination of in vivo Plastoquinone and Ubiquinone Redox States by HPLC-Based Analysis (2010)
  • Author(s): Keisuke Yoshida, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
  • Journal Title: Plant Cell Physiology 51 Pages: 836-841
  • NAID: 10027349471
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 葉内の光応答性プラストキノンの定量とその酸化還元応答 (2012)
  • Author(s): 秋山雄希, 柴田勝
  • Organizer: 第17回高専シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本市国際交流会館崇城大学市民ホール
  • Year and Date: 2012-01-28
• [Presentation] 季節変化に伴う樹木葉の生理的変化～呼吸による光合成の最適化～ (2012)
  • Author(s): 坂牧康平, 柴田勝
  • Organizer: 第17回高専シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本市国際交流会館崇城大学市民ホール
  • Year and Date: 2012-01-28
• [Presentation] 季節変化に伴う樹木葉の生理的変化～呼吸による光合成の最適化～ (2012)
  • Author(s): 坂牧康平,柴田勝
  • Organizer: 第17回高専シンポジウム
• [Presentation] 葉内の光応答性プラストキノンの定量とその酸化還元応答 (2012)
  • Author(s): 柴田勝,秋山雄希
  • Organizer: 第17回高専シンポジウム
• [Presentation] 機能性プラストキノンの定量・定性 (2011)
  • Author(s): 秋山雄希, 柴田勝
  • Organizer: 北陸植物学会平成23年度大会
  • Place of Presentation: 新潟大学駅南キャンパス
  • Year and Date: 2011-06-19
• [Presentation] 葉内の光応答性プラストキノンの分別定量とその酸化還元応答 (2011)
  • Author(s): 秋山雄希,津山孝人,柴田勝
  • Organizer: 第一回北陸植物学会
  • Place of Presentation: 新潟大学
• [Presentation] 樹木特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響 (2011)
  • Author(s): 柴田勝・樋山麻美・松本拡太
  • Organizer: 日本森林学会第121回大会
  • Place of Presentation: 筑波大学
• [Presentation] 機能性プラスとキノンの定量・定性 (2011)
  • Author(s): 柴田勝・秋山雄希・樋山麻美
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 複数の樹木特異的な色素サイクルの温度・光依存性 (2011)
  • Author(s): 柴田勝・樋山麻美・遠藤誠一・津山孝人
  • Organizer: 第122回大会日本森林学科
  • Place of Presentation: 静岡大学
• [Presentation] Determination and physiological functions of active quinones in plant intact leaves (2011)
  • Author(s): Akiyama Yuki, Akita Syunsuke, Shibata Masaru
  • Organizer: 17th Asia Symposium on Ecotechnology, 12^<th> Nov2010
  • Place of Presentation: うなずき温泉
• [Presentation] Determination and physiological functions of active quinones in plant intact leaves (2010)
  • Author(s): Akiyama Yuki, Akita Syunsuke and Shibata Masaru
  • Organizer: 17^<th> Asia Symposium on Ecotechnology
  • Year and Date: 2010-11-12
• [Presentation] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long-and short term high light environments in Arabidopsis thaliana (2010)
  • Author(s): Keisuke Yoshida, Chikako K Watanabe, Takushi Hachiya, Masaru S Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
  • Organizer: 第一回光合成学会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] 樹木特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響 (2010)
  • Author(s): 柴田勝・樋山麻美・松本拡太
  • Organizer: 日本森林学会第121回大会
• [Presentation] クロロフィル合成およびトコフェロール合成に関与する, LHCモチーフを持つタンパク質の同定 (2010)
  • Author(s): 田中亮一, Maxi Rothbart,岡征子,柴田勝,明賀丈史,本橋令子,篠崎一雄, Bernhard Grimm
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] 脂肪酸が低温下の光合成電子伝達に与える影響 (2010)
  • Author(s): 高見常明,柴田勝,小林善親,鹿内利治
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] 樹木に特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響 (2009)
  • Author(s): 柴田勝・樋山麻美・松本拡太
  • Organizer: 日本植物学会 第72回大会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2009-09-18
• [Presentation] 木本植物における色素サイクルの生理機能 (2009)
  • Author(s): 松本拡太・樋山麻美・細貝和彦・柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] 樹木葉における光化学系タンパク質複合体の色素組成 (2009)
  • Author(s): 樋山麻美・松本拡太・細貝和彦・柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] 植物ミトコンドリアによる光合成の最適化について (2009)
  • Author(s): 阿部悠太、細貝和彦、柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] 樹木に特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響 (2009)
  • Author(s): 柴田勝,樋山麻美,松本拡太
  • Organizer: 日本植物学会第72回大会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Presentation] 植物ミトコンドリアによる光合成の最適化について (2009)
  • Author(s): 阿部悠太、細貝和彦,柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学
• [Presentation] 木本植物における色素サイクルの生理機能 (2009)
  • Author(s): 松本拡太,樋山麻美,細貝和彦,柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学
• [Presentation] 樹木葉における光化学系タンパク質複合体の色素組成 (2009)
  • Author(s): 樋山麻美,松本拡太,細貝和彦,柴田勝
  • Organizer: 2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
  • Place of Presentation: 新潟大学