2018 Fiscal Year Research-status Report
Eco-physiological mechanism of the intraspecific variation in photoprotective mechanisms
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17KK0142
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小口 理一 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10632250)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2020
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| Keywords | 種内変異 / 生態学 / 温度依存性 / 可塑性 / 適応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強すぎる光は光合成器官に傷害をもたらし、光阻害と呼ばれる光合成活性や成長速度の低下を引き起こす。これまで、植物が持つ光阻害回避機構について多くの研究が成され、葉緑体移動、熱放散、光化学系I/II均衡化(ステート遷移)、光化学系修復など、多様な回避機構に関する知見が蓄積されて来た。植物がこれだけ多くの光阻害回避機構を進化させてきたことは、光阻害耐性にそれだけ強い淘汰圧がかかってきたことを示唆するが、光阻害が種の分化・分布にどのように影響してきたかという知見は乏しい。本研究では、光阻害回避機構のうち、温度依存性があり、近年急速に研究が進んできた、光化学系I循環的電子伝達およびステート遷移能力の温度依存性にエコタイプ間で生育地の気温との相関が見られると仮説を立て、検証を行っている。世界各地で集められたシロイヌナズナエコタイプの種子をシロイヌナズナリソースセンター(ABRC)から取得し、共通圃場で生育した植物を、温度制御が可能なチャンバー内に入れ、複数の葉温で光化学系I循環的電子伝達および光化学系I/IIステート遷移能力を測定している。オーストラリア国立大学のChow教授に受入研究者となっていただき、材料の生育と測定について協力頂いている。これまでのところ、実験システムの立ち上げが終了し、38エコタイプでの測定を行った。既に、低温での光化学系I循環的電子伝達速度およびステート遷移応答速度とエコタイプの由来地の気温との相関が観察されており、これらの光阻害回避機構についても低温で高い活性を保つ能力を獲得できたかどうかが集団の分化・分布に影響したことを示す初めての結果になると期待される。残り２年間でエコタイプ数を120エコタイプまで増やす予定であり、光阻害耐性機構のうちどの能力がどの程度、光阻害耐性の種内変異に貢献しているかを明らかにできると考える。
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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
３年間を通して120エコタイプでの測定を予定している中で、１年目で実験システムの立ち上げと38エコタイプでの測定が遂行できたこと、さらに、期待していたエコタイプの由来地の環境との相関が見られたことから、順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、順調に進展しているため、当初の予定通り今後も測定を行い、測定エコタイプ数を増やしていく方針である。
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