2020 Fiscal Year Annual Research Report
Diversity of acclimation mechanisms in microalgae for maintaining thylakoid proton motive force under far-red light
Publicly Offered Research
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
19H04723
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
宮下 英明 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (50323746)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光合成 / 藻類 / 遠赤色光 / 順化 / プロトン駆動力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微細藻類が遠赤色LED光のみの光環境下においてもプロトン駆動力を維持し生育・生残できる仕組みを「遠赤色光順化」と呼び、遠赤色光下における光エネルギー変換機能の最適化戦略とその多様性を解明することを目的とした。真核藻類の遠赤色光順化・適応の様式は、クロロフィルの吸収を長波長側にシフトさせたアンテナ（red-shift-Chl）によって、一般的なQy吸収に加え長波長側に更なる吸収が見られるものと、そうでないもの（①）に大別される。さらに前者は、白色光培養下においてもred-shift-Chlをもつもの(②)と、遠赤色光培養によって特異的にred-shift-Chlが誘導され、その際にクロロフィルｂの合成が停止するもの(③)と、停止しないもの(④)の、およそ４つに分けられた。琵琶湖から分離した真正眼点藻biwa4-2株は②に相当した。単細胞緑藻Neochloris sp. biwa5-2 株(ヨコワミドロ目)は③に相当し、遠赤色光下ではクロロフィルｂが合成されず、培養が進むとクロロフィルｂ量が、クロロフィル総量の0.1%程度にまで減少した。遠赤色光から白色光に移した場合は、3日程度で通常のクロロフィルa/b比にもどった。遠赤色光順化の過程において、クロロフィルｂ合成が停止する初めての知見である。ハマサンゴ骨格内から分離した糸状緑藻Phaeophila dendroides sa-1株(アオサ目)は、④に相当した。遠赤色光順化特性は、サンゴ骨格内に共生する藻類として研究例が多いOstreobium sp. (アオサ目)の特性と良く似ていた。PhaeophilaとOstreobiumは目を超えて異なる系統に帰属するため、この両者が良く似た順化様式をもつことは、これらがもつ遠赤色光順化の仕組みがアオサ藻綱内に広く備わったものである可能性を示唆した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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