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定量的マクロイメージングを利用した新規Rubisco分解機構の分子遺伝学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 09J06184
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関東北大学

研究代表者

泉 正範  東北大学, 大学院・農学研究科, 特別研究員(DC1) (80714956)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードRubisco / 葉緑体 / タンパク質分解 / 老化 / GFP / 窒素リサイクル / シロイヌナズナ / 植物
研究概要

本研究では、GFPでラベルしたRubiscoを発現するシロイヌナズナ形質転換体を利用した定量的マクロイメージングにより、老化時にRubisco量が減少しない変異体「stay-Rubisco mutant」を単離し、原因遺伝子を同定することを目的としている。今年度は、これまで獲得したstay-Rubisco mutant候補系統に対し、SDS-PAGEによる葉内Rubisco量の定量、および葉の老化の指標となるクロロフィル含量の定量、とを行うことで詳細な表現型解析を行った。その結果、昨年度にRubisco分解が遅延することを確認していた2系統は、Rubisco分解特異的ではなく葉の老化全体が遅れている変異体であることが確認された。一方、未解析であったstay-Rubisco mutant候補系統の戻し交配F3世代において両定量解析を進めた結果、野生体の葉では成熟期の約25%までRubiscoが減少する老化期においても、Rubisco量が野生体の約2倍残存している系統を3系統、4.9倍残存している系統を1系統、新たに単離した。特に後者の1系統についてはクロロフィルの減少度合に比べてRubiscoの減少が明らかに遅延しており、Rubisco特異的に減少が抑制されている変異体であった。このような変異体が単離された例はこれまでなく、本研究において、Rubisco分解機構の解明における極めて重要な進展があったと言える。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] RBCS1A and RBCS3B, two major members within the Arabidopsis RBCS multigene family, function toyield sufficient Rubisco content for leaf photosynthetic capacity2012

    • 著者名/発表者名
      Izumi M, Tsunoda H, Suzuki Y, Makino A, Ishida H
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 63 号: 5 ページ: 2159-2170

    • DOI

      10.1093/jxb/err434

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The changes of leaf carbohydrate contents as a regulator of autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies during leaf senescence2011

    • 著者名/発表者名
      Izumi M., Ishida H.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 6 ページ: 685-687

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Izumi M., Wada S., Makino A., Ishida H.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 154 ページ: 1196-1209

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナ葉の炭素制限環境におけるRCB/オートファジー系の生理的意義について2012

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRBCS1AおよびRBCS3Bの変異が葉のRubisco量に与える影響の解析2011

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 角田穂奈美, 鈴木雄二, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      つくば市
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRBCS1Aおよび3Bの変異が葉のRubisco量に与える影響の解析2011

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 角田穂奈美、鈴木雄二、牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A key fector for the autophagy of chloroplasts ; the production of Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      The 21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] The autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      Gordon research conference Mitochondria & Chloroplasts
    • 発表場所
      イタリア,バルガ
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRubisco-containing body (RCB)形成の栄養要因に対する応答の解析2010

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるデンプン代謝の変異がRubisco-containing body (RCB)の形成に及ぼす影響の解析2010

    • 著者名/発表者名
      泉正範
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ切離葉における栄養要因がRubisco-containing body (RCB)の形成に及ぼす影響の解析2009

    • 著者名/発表者名
      泉正範
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The analysis of factors affecting the creation of Rubisco-containing bodies (RCBs), a specific autophagic process for chloroplast degradation in plants2009

    • 著者名/発表者名
      泉正範
    • 学会等名
      The 5^<th> international symposium on autophagy
    • 発表場所
      滋賀
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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