2020 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 | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小口 理一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任講師 (10632250)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2021
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| Keywords | 種内変異 / 生態学 / 温度依存性 / 可塑性 / 適応 / 順化能力 |
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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や成長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、多様な回避機構に関する知見が蓄積されて来た。植物がそ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。受入研究者であるオーストラリア国立大学のChow教授には、材料の生育と測定について協力頂いている。ウロンゴン大学のOsmond教授には測定機器の使用および測定で協力頂いている。これまでに、61エコタイプでの測定を行い、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。2020年度も共同研究先（オーストオラリア国立大学）に渡航して測定エコタイプ数を増やす予定であったが、新型コロナウイルスの世界的な蔓延により、予定していた2020年7月から９月までの２ヶ月間の共同研究先への渡航が不可能となったため、研究期間の延長を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
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ているものの、3年間を通して120エコタイプの測定を予定していた中で、2年間で61エコタイプでの測定が終了した段階であった。ターゲットとなるサンプルの同時測定数を増やすために1年目で使用した自動方向制御装置を、2年目でも使用予定であったが、使用できない不具合が生じた事が理由であった。また、3年目であった2020年度は新型コロナウイルスの世界的な蔓延のため、共同研究先であるオーストラリア国立大学に渡航できなかった。そこで研究期間の延長を行い、再度自動方向制御装置を使用して研究を進める予定である。また、新型コロナウイルスの感染状況次第で、共同研究先に渡航できない場合でも、エコタイプ間でのステート遷移能力の差を調べる事ができるよう、複数個体の同時測定が可能な二次元クロロフィル蛍光測定装置および光学式酸素計を購入した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度に使用できない不具合が生じた、ターゲットとなるサンプルの同時測定数を増やすための自動方向制御装置を、2021年度では再度使用する事で、測定できるエコタイプ数を増やす。COVID-19の世界的な感染者数の増減を注視し、渡航予定を決めたい。ただし、COVID-19の世界的な感染状況によっては、 受け入れ研究機関であるオーストラリア国立大学への渡航スケジュールの変更を行う必要があると考えられるため、必要によっては、渡航期間を延長して目標となるエコタイプ数の測定実現を目指す。共同研究先に渡航できない場合でも、エコタイプ間でのステート遷移能力の差の研究だけでも進められるよう、2020年度に購入した複数個体の同時測定が可能な二次元クロロフィル蛍光測定装置および光学式酸素計を使用した測定も進める。
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Research Products
(3 results)
