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変動する光環境下において優れた光合成能力を持つ植物の創出にむけた基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H02185
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39020:作物生産科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

矢守 航  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90638363)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード光合成 / 変動光 / 環境応答 / 気孔 / 電子伝達 / Rubisco / 光合成誘導
研究成果の概要

野外環境において植物の受ける光環境は、天候や植物体同士の相互被陰によって一日を通して常に変動している。長年、変動光に対する光合成応答メカニズムについては不明瞭な点が多い。本申請課題では、光が激しく変動する野外環境における光合成量の向上に寄与する諸反応の分子機作の解明を目指した。申請者らの研究成果によって、1)ヒメツリガネゴケ由来Flavodiiron protein(Flv)遺伝子導入による電子伝達系の改変、2)Rubisco活性化因子であるRubisco activaseの改変、3)気孔開閉の迅速化によって、変動光に対する光合成能力の向上に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオマス増大に向けての育種戦略を示すため、変動光環境において、光合成の包括的理解から光合成装置全体の最適化を目指す計画は革新的である。本申請課題は野外環境における光合成機能の強化に向けた基盤技術の確立に寄与し、植物にとって必須な “光”に対する植物の適応性を高める意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Degradation of the photosystem II core complex is independent of chlorophyll degradation mediated by Stay-Green Mg2+ dechelatase in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Ying、Yamori Wataru、Tanaka Ayumi、Tanaka Ryouichi、Ito Hisashi
    • 雑誌名

      Plant Science

      巻: - ページ: 110902-110902

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2021.110902

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimizing VPD Fluctuations Maintains Higher Stomatal Conductance and Photosynthesis, Resulting in Improvement of Plant Growth in Lettuce2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takayasu、Sunaga Motoo、Ito Mutsuhiro、Yuchen Qu、Matsushima Yoriko、Sakoda Kazuma、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 646144-646144

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.646144

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increased Cuticle Permeability Caused by a New Allele of ACETYL-COA CARBOXYLASE1 Enhances CO2 Uptake2020

    • 著者名/発表者名
      Monda Keina、Mabuchi Atsushi、Takahashi Sho、Negi Juntaro、Tohmori Ryoma、Terashima Ichiro、Yamori Wataru、Iba Koh
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 184 号: 4 ページ: 1917-1926

    • DOI

      10.1104/pp.20.00978

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collaboration between NDH and KEA3 Allows Maximally Efficient Photosynthesis after a Long Dark Adaptation2020

    • 著者名/発表者名
      Basso Leonardo、Yamori Wataru、Szabo Ildiko、Shikanai Toshiharu
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 184 号: 4 ページ: 2078-2090

    • DOI

      10.1104/pp.20.01069

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Higher Stomatal Density Improves Photosynthetic Induction and Biomass Production in Arabidopsis Under Fluctuating Light2020

    • 著者名/発表者名
      Sakoda Kazuma、Yamori Wataru、Shimada Tomoo、Sugano Shigeo S.、Hara-Nishimura Ikuko、Tanaka Yu
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1609-1609

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.589603

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rice Cultivar Takanari Has Higher Photosynthetic Performance Under Fluctuating Light Than Koshihikari, Especially Under Limited Nitrogen Supply and Elevated CO22020

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo Satoshi、Tanaka Yu、Yamori Wataru、Adachi Shunsuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1308-1308

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01308

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Concurrent Increases in Leaf Temperature With Light Accelerate Photosynthetic Induction in Tropical Tree Seedlings2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Hui-Xing、Zhu Xin-Guang、Yamori Wataru、Tang Yan-Hong
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1216-1216

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01216

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Far-Red Light Accelerates Photosynthesis in the Low-Light Phases of Fluctuating Light2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Masaru、Kawaguchi Hikaru、Mizusawa Naoki、Yamori Wataru、Suzuki Yoshihiro、Terashima Ichiro
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 1 ページ: 192-202

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz191

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Whole Irradiated Plant Leaves Showed Faster Photosynthetic Induction Than Individually Irradiated Leaves via Improved Stomatal Opening2019

    • 著者名/発表者名
      Shimadzu Shunji、Seo Mitsunori、Terashima Ichiro、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1512-1512

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01512

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-yielding rice Takanari has superior photosynthetic response to a commercial rice Koshihikari under fluctuating light2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Tanaka Yu、Miyagi Atsuko、Kashima Makoto、Tezuka Ayumi、Toya Yoshihiro、Kobayashi Shunzo、Ohkubo Satoshi、Shimizu Hiroshi、Kawai-Yamada Maki、Sage Rowan F、Nagano Atsushi J、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 70 号: 19 ページ: 5287-5297

    • DOI

      10.1093/jxb/erz304

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural genetic variation of the photosynthetic induction response to fluctuating light environment2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yu、Adachi Shunsuke、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 49 ページ: 52-59

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2019.04.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of co-overproduction of sedoheptulose-1,7-bisphosphatase and Rubisco on photosynthesis in rice2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yuji、Wada Shinya、Kondo Eri、Yamori Wataru、Makino Amane
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 65 号: 1 ページ: 36-40

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1530053

    • NAID

      210000012043

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナAcetyl-CoA Carboxylase 1変異体の新規アレルが引き起こすクチクラ透過性の上昇は、CO2取り込み効率を向上させる2020

    • 著者名/発表者名
      門田慧奈, 高橋將, 馬渕敦士, 袮冝淳太郎, 寺島一郎, 矢守航, 射場厚
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BSD2は酸化失活ルビスコを還元再活性化し,光合成活性を増強する2020

    • 著者名/発表者名
      Florian, A Busch,冨永 淳,高橋 俊一,矢守 航,Sara E. Milward,西村 浩二,戸田 陽介,高見 常明, 渡邊 俊介,木下 俊則,坂本 亘,坂本 敦,島田 裕士
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 耐陰性植物クワズイモのクロロフィルタンパク質複合体:PSI光阻害に対する耐性 メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      寺島 一郎,舟山(野口) 幸子,上園 幸史,鈴木 祥弘,矢守 航,河野 優
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Roles of far-red light in efficient photosynthesis in fluctuating light2020

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kono, Wataru Yamori, Ichiro Terashima
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The regulation of the pmf by the NDH complex and KEA32020

    • 著者名/発表者名
      Leonardo Basso, Wataru Yamori, Toshiharu Shikanai
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Metabolic and diffusional limitations of photosynthesis under fluctuating light conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru YAMORI
    • 学会等名
      The Ecological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変動光条件の光合成速度に対するCO2濃度と施肥窒素量の相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      大久保智司, 矢守航, 田中佑, 齊藤大樹, 安達俊輔
    • 学会等名
      日本光合成学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 科学的根拠に基づく植物工場における新規照明システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      矢守 航
    • 学会等名
      日本生物環境工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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