| 研究領域 | 植物と微生物の共創による超個体の覚醒 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05151
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
峯 彰 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80793819)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
32,760千円 (直接経費: 25,200千円、間接経費: 7,560千円)
2023年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2021年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | 気孔 / 細菌 / 環境適応 / 超個体 / 機械学習 / 植物微生物相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物は、葉の表面に存在する気孔の開度を調節することで光合成に必要なガス交換と乾燥への適応を両立し、かつ、蒸散による全身的な物質転流の駆動力を生み出している。気孔の開閉制御を介したこれらの環境応答はこれまで植物の個の力として捉えられてきた。これに対して、本研究では、葉の内部に棲息する細菌が気孔開閉を操作する能力を有するという独自の発見に立脚し、その分子機構を解明するとともに、葉圏細菌が気孔を介した植物の環境適応において果たす役割を究明する。また、これらの研究計画を強力に推進するツールとして、非破壊的な気孔観察デバイスと画像処理による気孔開度の自動定量技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
植物は、葉の表面に存在する気孔の開度を調節することで光合成に必要なガス交換と乾燥への適応を両立し、かつ、蒸散による全身的な物質転流の駆動力を生み出している。気孔の開閉を介した生長制御や環境応答はこれまで植物の個の力として捉えられてきた。本研究において、植物の気孔開閉を操作する共生細菌を複数発見した。加えて、共生細菌による気孔開閉誘導の仕組みの一端を明らかにした。また、気孔開閉を操作する共生細菌の中には、植物の生長を促進するものが存在することを見出した。本研究は、気孔を介した植物と細菌の新たな関係性を提示するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物は、葉の表面に存在する気孔の開度を調節することで光合成に必要なガス交換と乾燥への適応を両立し、かつ、蒸散による全身的な物質転流の駆動力を生み出している。気孔の開閉を介した生長制御や環境応答はこれまで植物の個の力として捉えられてきた。本研究では、葉に共生する細菌が植物の気孔開閉を操作し、宿主植物の生長を促進するという新規な現象を発見した。その仕組みをより深く理解することで、気孔開閉を操作する共生細菌を利用した農業技術の開発へと繋がると期待される。
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