2014 Fiscal Year Annual Research Report
発熱植物の呼吸代謝および温度センシング機構に関する研究
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24380182
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 菊一 岩手大学, 農学部, 教授 (50232434)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長田 洋 岩手大学, 工学部, 教授 (10261463)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 発熱植物 / 呼吸制御 / 温度センシング / 細胞機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の中には、自ら積極的に発熱し、特異的な組織の温度を外気温よりも有意に上昇させる能力を有するものが存在する。我が国に自生するザゼンソウや、海外に自生する一部のサトイモ科植物はこのような特徴を有する発熱植物である。興味深いことに、発熱植物の中には、外気温の変動にも関わらず、発熱器官の体温をほぼ一定に保つことができるものが存在する。例えば、ザゼンソウの肉穂花序は氷点下を含む外気温の変動においても、開花期の一定期間、当該温度を23℃程度に保つことが知られている。
本年度の解析においては、発熱植物由来のミトコンドリアの精製手法については、他の発熱植物研究で用いられている方法を適用することにより、精製時間の短縮に成功するとともに、高い活性のミトコンドリアを得ることができた。また、コハク酸を基質にしたある呼吸条件において、種々の温度に対し、凸型の呼吸が観察されることが新たに判明した。また、無益回路に関する遺伝子配列が明らかになるとともに、その発現に関する情報も得ることができた。さらに、海外に自生するD. valgarisの発熱組織からミトコンドリアを調製し、種々の温度域における呼吸活性測定を行い、低温側で呼吸が上昇する条件を見出した。また、AOX代謝と発熱制御に関するシミュレーションを行い、熱制御との関連について考察した。A. concinnatumの発熱器官から調製したRNAの解析を行い、熱産生と匂い成分の生合成に関わる新たな知見を得ることに成功した。
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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
当該成果を原著論文として投稿できる成果が挙がっている。特に、本年度においては、温度センシングのメカニズムを理解する上で、重要な概念を見出すことができたことから、研究は概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミトコンドリアの精製は、本年度において用いた手法がベストということではなく、さらなる改良の余地があるため、次年度においても適宜方法の見直しを行い、より活性が保たれたミトコンドリアを使った実験を行う方針である。
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] de novo Transcriptome Analysis Reveals the Molecular Components of Floral Scent Production in Thermogenic Arum concinnatum2015
Author(s)
Yoshihiko Onda, Keiichi Mochida, Takuhiro Yoshida, Tetsuya Sakurai, Roger Seymour, Yui Umekawa, Stergios Arg. Pirintsos, Kazuo Shinozaki, Kikukatsu Ito
Organizer
International Plant & Animal Genome XXIII
Place of Presentation
San Diego, CA, USA
Year and Date
2015-01-10 – 2015-01-14
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