2016 Fiscal Year Annual Research Report
熱帯低湿地環境造林のための樹木の根圏低酸素ストレス耐性の解明
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15H04509
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小島 克己 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (80211895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
則定 真利子 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 准教授 (00463886)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物 / ストレス / 林学 / 酵素 / 遺伝子 / 根圏低酸素 / 熱帯樹木 / 環境造林 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水耕栽培系を用いて根圏低酸素ストレスを4日間施したMelaleuca cajuputiの根の遺伝子発現応答のRNAシーケンスによる解析を前年度に引き続いて行った。16万超のアイソフォームが推定され、そのうち2000超のアイソフォームにおいて根圏低酸素ストレスによる発現強度の変動が2倍以上の応答性を示した。これらの応答性遺伝子には糖代謝や二次代謝に関連する遺伝子が含まれていることを確認した。Eucalyptus camaldulensisについても同様に解析を進めている。今後、リアルタイムPCRによる発現解析の対象とする遺伝子群を絞り込んでRNAシーケンスの結果も参考にしながらプライマーを設計し、発現応答の経時変化を調べる。
湿地に自然分布するHorsfieldia iryaとH. crassifoliaの根圏低酸素ストレスへの応答を調べた。両種とも地際近辺の根と茎で、処理による空隙率の変化はなかったが、H. iryaの方がH. crassifoliaより空隙率が高かった。側根のエネルギー充足率の処理による低下は両種ともわずかであり、H. iryaは処理23日目には回復していたがH. crassifoliaは低下したままであった。元来持っている空隙率の違いが両種の回復スピードに影響した可能性がある。
ミトコンドリアについては精製法について検討を行ったが、ショ糖密度勾配法でもパーコール段階密度勾配法でも良好な精製度が得られなかった。今後、両勾配法を組み合わせて精製を行い、ATP生産経路推定のための実験を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミトコンドリアの単離について良好な精製度が得られなかったため、精製法を検討する。次年度には計画通りの進捗状況となる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNAシーケンスの解析結果を用いて、リアルタイムPCRにより炭素代謝関連遺伝子の発現様式を明らかにし、代謝物量と酵素活性の網羅的解析の結果と照らし合わせながら低酸素ストレスに対する炭素代謝応答を総合的に考察する。本種のミトコンドリアの、無酸素環境下でのATP生産の実態を明らかにするため、単離ミトコンドリアでの阻害剤を用いた電子受容体付加実験により、ATP生産経路を推定する。さまざまな熱帯樹木について、炭素利用様式と通気組織の発達の応答性を元に耐性の種間差の要因を考察し、種の耐性と応答性を取りまとめる。
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