| 研究課題/領域番号 |
17K07698
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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 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山田 直隆 九州大学, 農学研究院, 助教 (20304769)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 気孔 / サリチル酸 / 硫化水素 / 一酸化窒素 / 活性酸素 / 気孔閉鎖 / 8-ニトロcGMP / 8-メルカプトcGMP / シグナル伝達 / 気孔開閉 / 植物 |
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| 研究成果の概要 |
植物葉の表面に存在し二酸化炭素の取り込みや、酸素と水分の放出に関与する気孔は、植物内にストレス環境下で合成されるサリチル酸によって閉鎖誘導を受けることが知られていました。
これまで、サリチル酸の気孔閉鎖誘導には、活性酸素と一酸化窒素の関与が明らかでありましたが、本研究で、新たに孔辺細胞内で気体分子の硫化水素が発生することを見出しました。そして、サリチル酸による活性酸素の増加が硫化水素発生の引き金になること、さらに発生した硫化水素が一酸化窒素の誘導に関与していることを明らかとし、硫化水素がサリチル酸の気孔閉鎖誘導の新たなシグナル伝達物質として重要な役割を果たすことがわかりました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題研究では、サリチル酸の気孔閉鎖誘導において、硫化水素が孔辺細胞内で発生しシグナル伝達物質として作用することを明らかにしました。硫化水素の重要な役割は、既に報告されている二次メッセンジャーの活性酸素と一酸化窒素を結びつけることでした。アブシジン酸による気孔閉鎖でも、同様な硫化水素と一酸化窒素の機能が報告されており、これら分子は気孔閉鎖誘導シグナルに必須な普遍的であると考えられます。今後これら因子の機能や関連性をさらに解明し、気孔開閉を調節することができれば、植物の光合成能力と水分損失を制御できるようになり、食料生産性の向上、乾燥に強い作物の開発につながるものと期待されます
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