2014 Fiscal Year Research-status Report
変動光環境下における光合成系と呼吸系の相互作用の解析
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25440127
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野口 航 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80304004)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 強光ストレス / 呼吸鎖 / 代謝の相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉は過剰な光エネルギーを受ける、葉緑体内に過剰な還元力が蓄積しうるが、光合成系が光阻害を受けない仕組みを持つ。その１つとして、葉緑体内の過剰還元力をリンゴ酸ーオキサロ酢酸シャトルを利用して、ミトコンドリアに輸送して、呼吸鎖で酸化する仕組みが考えられている。本年度は、この呼吸鎖を利用する仕組みが、光合成の光化学系IIの光阻害の回避に役立つかどうかを検討した。
シロイヌナズナの野生株（Col-0）と呼吸鎖バイパス経路であるalternative oxidase (AOX) 1aの欠損株（aox1a）に、呼吸鎖シトクロム経路の阻害剤antimycin Aを与え、光照射処理後に光化学系IIの活性の変化を測定した。また光照射中のCO2濃度を変えることで、光呼吸を抑えた条件でも実験を行なった。
antimycin Aを与えると、光照射処理による光化学系IIの活性の低下が促進された。またその低下の程度は、Col-0よりも、aox1aの方が顕著であった。また光照射中のCO2濃度を上げて、光呼吸を抑えると光化学系IIの活性の低下が抑えられた。aox1aでは、光化学系のプラストキノンプールの酸化還元の指標であるqPが低く、光化学系がより還元されていたことがわかった。以上の結果から、呼吸鎖は葉緑体に過剰な還元力が蓄積しないための仕組みとしてはたらくこと、通常CO2条件下で光呼吸がはたらくときには、呼吸鎖による還元力の酸化が重要であることがわかった。
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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
aox1aを用いた光化学系IIの光阻害の実験が順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
変動光環境下での呼吸鎖の役割を明らかにするために、変動光環境下での栽培と解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた変動光環境下でのシロイヌナズナの栽培を27年度に行うことにしたため、そのための費用を27年度に使用することとした。また、27年度には国際植物ミトコンドリア会議があり、その参加費用を27年度に使用したいと考えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
変動光栽培実験のための消耗品費、人件費、国際会議の参加のための旅費を計上する。
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