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植物の微弱光環境適応機構の分子基盤解明と進化過程の推定

Research Project

Project/Area Number 23K26947
Project/Area Number (Other) 23H02254 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

後藤 栄治  九州大学, 農学研究院, 教授 (90614256)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords柵状組織細胞 / 光応答 / 葉緑体光定位運動 / 微弱光環境
Outline of Research at the Start

森林の生物多様性の維持とその機能を最大化させる保全対策を確立するうえで、下層植生の生存戦略を理解することは非常に重要である。申請者らは、林床に生育する250種以上の植物について、柵状組織細胞の形状および葉緑体の細胞内配置を調べ、細胞形状が光環境に適応していることを発見した。すなわち、直射日光の届かない林床(微弱光環境)に生育する植物種の多くは、光を効率よく吸収できる逆円錐形の細胞形状を示すことを明らかにした。そこで本研究では、現在不明である柵状組織細胞の逆円錐化を司る因子を同定し、さらに、柵状組織細胞の逆円錐化という形質が植物の進化過程においてどのように選択されてきたのかを解明する。

Outline of Annual Research Achievements

森林の生物多様性の維持とその機能を最大化させる保全対策を確立するうえで、下層植生の生存戦略を理解することは非常に重要である。申請者らは、林床に生育する250種以上の植物について、柵状組織細胞の形状および葉緑体の細胞内配置を調べ、細胞形状が光環境に適応していることを発見した。すなわち、直射日光の届かない林床(微弱光環境)に生育する植物種の多くは、光を効率よく吸収できる逆円錐形の細胞形状を示すことを明らかにした。そこで本研究では、現在不明である柵状組織細胞の逆円錐化を司る因子を同定し、さらに、柵状組織細胞の逆円錐化という形質が植物の進化過程においてどのように選択されてきたのかを解明する。
これまでに、細胞形状変化を司る上流の因子を同定することに成功した。また、遺伝子発現制御を介して細胞形状が制御されることが示唆されたため、今後は下流因子の探索を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに、細胞形状変化を司る上流の因子を同定することに成功した。また、遺伝子発現制御を介して細胞の形状が制御されることを示唆するデータを得たため。

Strategy for Future Research Activity

同定した上流因子の欠損株と野生株をもちいて、柵状組織細胞にて特異的に発現レベルが異なる遺伝子を単離する。その後、単離した遺伝子の欠損株を作出し、変異株の柵状組織細胞の形状を調べ、細胞形状変化に関与する因子を同定する。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 Other

All Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 環境に生育する植物の光獲得戦略2024

    • Author(s)
      後藤栄治
    • Organizer
      第 26 回植物オルガネラワークショップ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光合成依存の葉緑体運動における微小管の形態2023

    • Author(s)
      野下友里,西浜竜一,後藤栄治
    • Organizer
      日本植物学会 第87回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 木本植物の被食防衛2023

    • Author(s)
      小池孝良、塩尻かおり、中村誠宏、鎌田直人(編)
    • Total Pages
      280
    • Publisher
      共立出版
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学の研究者情報

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K004658/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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