2016 Fiscal Year Research-status Report
針葉樹における新たな光呼吸アンモニア同化モデルの構築
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16K07791
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
宮澤 真一 国立研究開発法人森林総合研究所, 樹木分子遺伝研究領域, 主任研究員 (10578438)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 葉緑体型グルタミン合成酵素の欠如 / 針葉樹の代謝特異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オオムギやシロイヌナズナなどを用いた先行研究によって、植物の葉の炭素代謝には葉緑体型グルタミン合成酵素（GS2）が必須であることが明らかになった。ところが、遺伝子データベース等を用いた課題責任者の研究によって、スギの葉には細胞質型グルタミン合成酵素（GS1）のみしか存在せず、GS2が欠如していることが判明した。本研究では、このようなGS2の欠如が針葉樹に特有な現象かどうかを明らかにすることが目的である。
草本植物と落葉広葉樹を含む被子植物9種類、針葉樹、ソテツ、グネツム、マオウ、ウェルウィッチア、イチョウを含む裸子植物17種類、さらに原始的な被子植物であるアンボレラについて、抗GS抗体を用いたウェスタンブロッティング法によって、葉に含まれるGS2の有無を検証した。
その結果、被子植物とイチョウについてはGS1とGS2の両方が検出されたが、一方で針葉樹、ソテツ、グネツム、マオウ、ウェルウィッチア、アンボレラについてはGS1のみであり、GS2は検出されなかった。このように、イチョウを除く、裸子植物全般にGS2が欠如していること、被子植物であっても系統的に古い植物であるアンボレラではGS2が欠如していることが新たに明らかとなった。以上の結果から、GS2の欠如は針葉樹に特有の現象というより、系統的に古い植物に特有な現象であることが示唆された。
次年度はイチョウの葉のGS2を二次元電気泳動法によって抽出し、質量分析装置によってアミノ酸構造を解析することを予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた計画どおり、研究を実施することができた。また、当初予想していた結果とは異なる、興味深い結果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の結果から、イチョウを除く、裸子植物全般に葉緑体型グルタミン合成酵素（GS2）が欠如していることが明らかとなった。GS2の進化を考える上で、イチョウのGS2のアミノ酸配列を分析し、被子植物のGS2と比較することは非常に意義がある。そこで、当初予定していなかった、二次元電気泳動法と質量分析装置によって、イチョウ、およびスギの葉のGSを単離し、アミノ酸配列を分析する実験を追加した。
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| Causes of Carryover |
当初予定した価格よりも低い価格で分析機器を購入することになったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初予定していなかった実験を新たに追加することになったため、当該助成金は試薬などの消耗品購入に充てることを検討している。
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Research Products
(1 results)
