| 研究課題/領域番号 |
17K07440
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物分子・生理科学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
伊藤 繁 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (40108634)
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| 研究分担者 |
井原 邦夫 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 准教授 (90223297)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 光合成 / 乾燥耐性 / 励起エネルギー移動 / 地衣類 / 光傷害 / 励起状態 / クロロフィル / 光合成モデル / 光反応 / 非光化学的消耗 / 蛍光寿命 / 藻類 / シアノバクテリア / 環境適応 / 光エネルギー利用 / 乾燥適応 / コケ類 / 細胞内共生 / 光障害 / 光化学系 / コケ / 共生 / 光エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
光合成反応は太陽光エネルギーを生命に取り込む。しかし、過剰な光は、光合成系を破壊する。この回避には「非光化学的消光機構：nonphotochemical quenching mechanism :NPQ」が働き、光エネルギーを熱に変え、水の蒸散で冷却することが現在ではよく知られている。従って、乾燥下ではNPQはとまり、殆どの植物は枯死する。それにもかかわらす、乾燥耐性光合成種も多い。本研究では多様な乾燥耐性種に分布する“乾燥誘導性の過剰光エネルギー散逸機構（drought-induced NPQ; d-NPQ）”の存在を示し、その同定法、分布、機構、を確定し、利用方法を考察した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光合成生物の乾燥耐性の機構と分布の理解は、農業にとっても、光合成生物の地上進出の過程を考える上でも重要である。維管束系の出現過程の考察にも役立つ。本研究による乾燥耐性の分子機構の解明は、今後さらに遺伝子レベルでの研究に役立つ。さらに光合成分子装置上での、励起エネルギー移動過程の直接理解のために、反応中心上のクロロフィル色素間での、エネルギー移動過程を理論解析した。解明された分子構造をもとに励起子理論で検討を進め、計算機上に４種の1型反応中心の理論モデルを構築し、その分光特性、エネルギー移動過程を再現した。このモデルを利用して、色素系改変効果の理論検討を進めた。
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