新たに見出した温度応答性葉緑体運動の実態と誘導機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15509
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 間合 絵里 京都大学, 農学研究科, 特定助教 (90804328)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 葉緑体運動 / シコクビエ / 温度 / 光 / 環境ストレス

Outline of Annual Research Achievements

シコクビエ（Eleusine coracana L.）は乾燥や高温など劣悪な環境で生育できる有用な雑穀であり、その環境耐性機構を解明することはストレス研究や環境変化に強い作物育種に重要である。これまでに、シコクビエでは乾燥や強光に応答した独特の葉緑体運動が見出されているが、温度ストレスに対する葉緑体の応答は未知である。本研究では、温度ストレス応答性葉緑体運動の実態と誘導機構の解明を目的として、実験を行ってきた。
本年度は、温度応答性葉緑体運動の実態を明らかにするため、種々の温度条件におけるシコクビエの葉緑体動態を調査した。さらに、温度処理前後で葉の光透過率を測定し、葉緑体運動が葉緑体の受光態勢に与える影響を調査した。その結果、シコクビエの葉緑体は特定の温度域で細胞内配置を変え、配置変化に伴って葉の光透過率が増減することが明らかになった。これらの研究成果について、今後の実験結果と合わせて学会発表および論文投稿を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、解析が進んでおり、想定通りの結果を得ているため。

Strategy for Future Research Activity

ここまでの実験から、温度に応答したシコクビエの葉緑体運動は、明所と暗所で異なる反応を示すことがわかった。２年目以降は、温度応答性葉緑体運動に対する光の効果を調査するとともに、葉緑体運動に有効な波長を特定する。
温度ストレスを受けると、植物ホルモンのアブシジン酸は増加、オーキシンやジベレリンは減少することが知られている。温度応答性葉緑体運動の誘導に関与する生理因子を特定するため、温度処理前後で葉内の植物ホルモンの定量解析を行い、温度応答性葉緑体運動の発生との関連を明らかにする。

Causes of Carryover

本研究では、供試植物に温度処理を施すための人工気象器の購入を計画していたが、本年度は既存の共用機器を使用することができたため購入を見送った。次年度は、研究代表者の所属機関変更に伴い、使用可能な実験機器の種類が変わることが見込まれる。本年度の未使用額は、新たに必要となる実験機器や、組織観察および光特性解析のための必要物品の購入に充当する予定である。