2017 Fiscal Year Annual Research Report
A novel physiological role of cyclic electron transport around photosystem I
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16K20962
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢守 航 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90638363)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光合成 / リニア電子伝達 / サイクリック電子伝達 / NDH複合体 / PGR5 / 変動光 / 遠赤色光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光合成は植物成長を決定する最も重要な反応であるが、自然界において光合成機能が最大限に発揮できる環境は少ない。たとえば、強光下では過剰な光エネルギーが光阻害を引き起こす一方で、弱光下では光強度が光合成反応を律速してしまう。自然界ではさらに、植物の受ける光強度は一日を通して常に変動しているため、さらなる光合成効率の低下を招いている。
近年、多くの植物種において、このような変動光ストレスが光化学系I（PSI）に顕著な光阻害を与えるという論文が続々と報告されるようになってきた。これらの光合成研究において、光合成を効果的に励起するために、赤色光や青色光の LEDが一般的に使用されている。しかしながら、太陽光には可視光領域のみならず、遠赤色光も多く含まれている。そこで、遠赤色光が変動光に対する光合成応答に及ぼす影響をシロイヌナズナにおいて解析した。可視光を用いて変動光ストレスを与えると、これまでの報告通りにPSI光阻害が観察された。しかし、変動光処理の際に、一定強度の遠赤色光を加えることによって、PSI光阻害が顕著に抑制されることを明らかにした。さらに、複数の野外植物においても、変動光処理時に遠赤色光を加えることによって、PSI光阻害が抑制されることを明らかにした。
これらの結果は、変動光ストレスによるPSIの光阻害は、可視光領域のみを含むLEDを用いたために過大評価されていたことを示す。太陽光には遠赤色光が多く含まれることを考えると、実験室内で植物の光応答を解析する際には、「光の取り扱い」に細心の注意を払う必要性を示すものである。
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[Journal Article] A Combination of Downward Lighting and Supplemental Upward Lighting Improves Plant Growth in a Closed Plant Factory with Artificial Lighting2017
Author(s)
Joshi, J., Zhang, G., Shen, S., Supaibulwatana, K., Watanabe, C. K., & Yamori, W.
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Journal Title
HortScience
Volume: 52
Pages: 831-835
Peer Reviewed
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