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光合成光阻害回避機構の緯度間・標高間種内変異の生理生態学的メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0142
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 生態・環境
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
東京大学 (2020-2021)
東北大学 (2017-2019)

研究代表者

小口 理一  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10632250)

研究期間 (年度) 2018 – 2023
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
キーワード種内変異 / 生態学 / 温度依存性 / 適応 / 可塑性 / 順化能力
研究成果の概要

強すぎる光は光合成器官に傷害をもたらし、光阻害と呼ばれる光合成や成長の低下を引き起こす。これまでに多様な光阻害回避機構が報告されている。多くの光阻害回避機構が進化したことは、光阻害耐性に強い淘汰圧がかかることを示唆するが、光阻害が種の分化・分布にどのように影響してきたかという知見は乏しい。本研究では、光阻害回避機構のうち、近年急速に研究が進む、光化学系I循環的電子伝達およびステート遷移能力の温度依存性のエコタイプ間比較を行った。両者の温度依存性にエコタイプ間差が生じており、光化学系I循環的電子伝達のエコタイプ間差には、光化学系IIよりも光化学系Iの温度依存性が強く影響することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光阻害回避機構と考えられている光化学系I循環的電子伝達およびステート遷移能力はどちらも低温で強く低下することが知られている。そのため、低温での光阻害の増加の要因となっていると考えられる。本研究で光化学系I循環的電子伝達およびステート遷移能力の温度依存性にエコタイプ間で差が見られたことは、低温での両能力の低下を軽減するメカニズムを持つエコタイプと持たないエコタイプが存在することが示唆されることから、今後そのメカニズムを調べることで、低温での光阻害の増加を緩和する方法の探索につながる可能性が考えられる。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2021 2020 2019 2018

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)2018

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of different spectral light quality on the photoinhibition of Photosystem I in intact leaves2021

    • 著者名/発表者名
      Riichi Oguchi, Ichiro Terashima, Wah Soon Chow
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research

      巻: online 号: 1-2 ページ: 83-92

    • DOI

      10.1007/s11120-020-00805-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 光合成ステート遷移の低温応答における種内変異2023

    • 著者名/発表者名
      小口理一、 Chow Wah Soon、 Osmond Barry
    • 学会等名
      第87回日本植物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 植物をとりまく光の質と量の勾配の影響2023

    • 著者名/発表者名
      小口理一
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温応答における光合成エネルギー分配調整のシロイヌナズナエコタイプ間変異2021

    • 著者名/発表者名
      小口 理一、Chow Wah Soon、Osmond Barry、Robinson Sharon
    • 学会等名
      第85回日本植物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の低温応答における光合成エネルギー分配調整の種内変異2021

    • 著者名/発表者名
      小口理一、Wah Soon Chow
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生葉の光化学系I光阻害に対する光質の影響2020

    • 著者名/発表者名
      小口理一、寺島一郎、Wah Soon Chow
    • 学会等名
      第84回日本植物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 光合成の低温応答におけるエネルギー分配の種内変異2020

    • 著者名/発表者名
      小口理一、Wah Soon Chow
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光化学系Iの光阻害における異なる光質の影響について2019

    • 著者名/発表者名
      小口理一、寺島一郎、Wah Soon Chow
    • 学会等名
      第9回東北植物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 種内変異を利用した高CO2下成長促進遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      小口理一、花田耕介、彦坂幸毅
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 群落内での光環境変化に対する植物の多様な応答戦略の維持機構2018

    • 著者名/発表者名
      小口理一
    • 学会等名
      早稲田大学生物学教室セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803 におけるイオン輸送体の局在解析とその生理学的役割の解明2018

    • 著者名/発表者名
      辻井雅、狩野文香、坂下寛明、宮原雅和、解良康太、児島征二、上妻馨梨、小口理一、彦坂幸毅、園池公毅、池内昌彦、魚住信之
    • 学会等名
      第9回日本光合成学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2025-01-30  

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