2021 Fiscal Year Research-status Report
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
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20K15509
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
間合 絵里 東京農業大学, 国際食料情報学部, 助教 (90804328)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 葉緑体運動 / シコクビエ / 温度 / 光 / 環境ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シコクビエ（Eleusine coracana (L.) Gaertn.）は、乾燥や強光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。シコクビエはアフリカの乾燥地帯で栽培される一方で、インドやネパールにおいても食糧資源として古くから利用され、ヒマラヤの丘陵地での栽培も盛んである。こうした高標高地では、日中は強い日射によって気温が上がるものの、夜間は一転して低温となる。このため、シコクビエは乾燥や強光だけでなく低温に対する耐性も備えていると考えられる。
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。
本年度までに、種々の温度条件におけるシコクビエの葉緑体動態、温度処理に伴う葉の光透過率の変化、温度応答性葉緑体運動に対する光波長の影響を調査した。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、その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。また、特定の波長の光がシコクビエの温度応答性葉緑体運動に関与することを見出した。これらの研究成果と今後の実験結果をまとめ、学術雑誌への論文投稿を行うとともに、関連学会で成果発表を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3年度は研究代表者の所属機関異動に伴って、本研究の遂行に不可欠な栽培温室、光学顕微鏡、ミクロトームなどの機器の使用調整を行い、研究環境の再整備に一定期間を要した。また、従前使用していたものと異なる機器類の使用にあたり、実験手法の改良や技術習得をする必要があったため、研究遂行が当初の計画よりやや遅れた。
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| 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。また、明所での温度応答性葉緑体運動に関与する光波長を特定できた。
植物では、温度ストレスを受けるとアブシジン酸が増加することが知られている。最終年度は、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。
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| Causes of Carryover |
令和3年度は研究代表者の所属機関異動に伴い、実験機器や消耗品を新たに充足し、研究環境の再整備を行った。異動前と後の研究機関では、既存の機器や消耗品の種類が異なるため、当初の経費使用計画と実際の使用額に差が生じた。
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