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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Acclimation of the photosynthetic apparatus to fluctuating light environment

Research Project

Project/Area Number 26291055
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

寺島 一郎  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40211388)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords変動光 / 遠赤色光 / 光科学系I / 光阻害
Outline of Annual Research Achievements

光化学系Iの光阻害は、1時間程度のおだやかな強度の変動光処理によって起こる現象である。また、変異体ばかりでなく野生型においても顕著な阻害が見られる。このように光阻害は簡単に起こるので、光強度と光質が変動する野外では、当然光化学系Iの光阻害が観察されるはずである。しかし、野外の植物は光化学系Iの光阻害を受けてはいないようである。野外の単位波長あたりの光量子束密度のスペクトルは、600 nm以上から800 nmにかけてほぼ一定値を示す。植生の内部では、葉をよく透過する遠赤光の光量子束密度が赤色光のそれよりも大きくなる。したがって、自然環境下では、遠赤色光の光量子束密度は赤色光と同程度以上ということになる。本年度は、野外の植物で光化学系Iの光阻害が抑えらえるのは遠赤色が存在するためであるという仮説を検証した。
シロイヌナズナの野生型、光化学系Iの変異体とされるpgr5などを用いて、赤色の変動光による光化学系IとIIの光阻害を解析した。この時の赤色変動光に遠赤色のバックグラウンド光を加え、その効果を解析した。変動光照射による光化学系Iの光阻害は、遠赤色光の同時照射によってほぼ完全に抑えられた。この結果は、変動光による光化学系Iの光阻害が、可視光LEDのみを用いたための過大評価であったことを示す。また、野外の光環境下における光化学系は、可視光のLEDのみを用いた場合よりもかなり酸化状態にあることも示唆している。遠赤光の、光合成全体におよぼす効果全体を、もう一度原点に立ち返って正確に評価しなければならない。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Elucidation of photoprotective mechanisms of PSI against the fluctuating light photoinhibition.2016

    • Author(s)
      Kono M, Terashima I
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 157 Pages: 1405-1414

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw103

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light environment within a leaf. II. Progress in the past one-third century.2016

    • Author(s)
      Terashima I, Ooeda H, Fujita T, Oguchi R
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 129 Pages: 353-363

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0808-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondrial alternative pathway-associated photoprotection of photosystem II is related to the photorespiratory pathway.2016

    • Author(s)
      Watanabe CK, Yamori W, Takahashi S, Terashima I, Noguchi K
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 57 Pages: 1426-1431

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced leaf photosynthesis as a target to increase grain yield: Insights from transgenic rice lines with variable Rieske FeS protein content in the Cytochrome b6/f complex.2016

    • Author(s)
      Yamori W, Kondo E, Sugiura D, Terashima I, Suzuki Y, Makino A
    • Journal Title

      Plant Cell Environ.

      Volume: 39 Pages: 80-87

    • DOI

      10.1111/pce.12594

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatio-temporal variations in photosynthesis.2016

    • Author(s)
      Terashima I, Tang, YH, Muraoka H
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 129 Pages: 295-298

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0814-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 「光合成有効放射」再考:遠赤色光の役割2017

    • Author(s)
      寺島一郎, 河野優, 矢守航, 鈴木祥弘
    • Organizer
      日本農業気象学会2017年全国大会
    • Place of Presentation
      北里大学十和田キャンパス(青森県・十和田市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-30
  • [Presentation] 遠赤色光による変動光障害に対するPSI 保護機構2017

    • Author(s)
      河野優,矢守航,鈴木祥弘,寺島一郎
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学群元キャンパス(鹿児島県・鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] シンク- ソース比変化に応答した光合成ダウンレ2017

    • Author(s)
      杉浦 大輔,John Evans,寺島 一郎
    • Organizer
      第64回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [Presentation] 高CO2・高温時代の安定的光合成C獲得にむけて2016

    • Author(s)
      寺島一郎
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-09-16 – 2016-09-20
  • [Presentation] 地球環境変化と植物:沖縄産クワズイモの光合成・呼吸に学ぶ2016

    • Author(s)
      寺島一郎
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄県立博物館・美術館
    • Year and Date
      2016-09-16 – 2016-09-20
    • Invited
  • [Book] Modeling leaf gas exchange. In: eds. Hikosaka K, Niinemets U, Anten NPR, pp. 61-100, Canopy Photosynthesis: From Basics to Applications.2016

    • Author(s)
      Hikosaka K, Noguchi K, Terashima I
    • Total Pages
      39
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 植物生態学研究室

    • URL

      http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seitaipl/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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