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オゾン適応戦略としての植物の環境応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K11673
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63040:環境影響評価関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

青野 光子  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 副研究センター長 (10202491)

研究分担者 佐治 光  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, シニア研究員 (00178683)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードオゾン / シロイヌナズナ / 植物環境応答 / 環境適応戦略 / アポプラスト / ブナ
研究成果の概要

シロイヌナズナの完全長cDNA過剰発現系統からオゾン耐性系統を単離し、フィトシアニンの一種であるタンパク質Xがオゾン耐性の原因となっていることを見出した。 このX過剰発現体の気孔コンダクタンスは、オゾン非存在下では野生型と同様だったが、野生型でみられるオゾンによる気孔の閉鎖は、X過剰発現体ではみられなかった。X過剰発現体では、気孔の閉鎖と葉の細胞死という2つのオゾンによる反応が抑制されている可能性がある。 XとGFPの融合タンパク質を有する遺伝子組換え植物を作出し解析したところ、Xがアポプラストに存在していることが示され、Xの細胞壁代謝やストレス応答のシグナル伝達への関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オゾンは光化学オキシダントの主成分であり、森林衰退や農作物被害の原因となっている。気候変動による気温の上昇等に伴い、今後地球規模で対流圏のオゾン濃度が上昇すると考えられ、特に大都市近郊における影響拡大が懸念されている。一方、植物は過酷な環境にも適応して生き延びるため環境応答機構を進化させてきた。これまでの研究により、植物がオゾンに適応するための環境応答機構(オゾン耐性機構)がある程度明らかになってきた。本研究課題では、シロイヌナズナ突然変異系統を用いてオゾン耐性機構に関与する新たな遺伝子を見出し、植物の高オゾン濃度への適応戦略として実際に機能している機構の一端を明らかにすることを目指した。

報告書

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

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Enhancement of ozone tolerance by overexpression of a gene encoding a phytocyanin in Arabidopsis.2021

    • 著者名/発表者名
      Saji S., Saji H., Sage-Ono K., Ono M., Nakajima N., Inoue T., Aono M.
    • 学会等名
      The 62nd Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物にオゾン耐性を付与する新規遺伝子の解析(2)2020

    • 著者名/発表者名
      佐治章子, 佐治光, 小野公代, 小野道之, 中嶋信美, 井上智美, 青野光子
    • 学会等名
      第61回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analyses Of A Novel Gene That Enhances Ozone Tolerance Of Plants.2020

    • 著者名/発表者名
      Saji S., Saji H., Sage-Ono K., Ono M., Nakajima N., Inoue T., Aono M.
    • 学会等名
      The 61th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analyses of A Novel Gene That Enhances Ozone Tolerance of Plants2020

    • 著者名/発表者名
      Saji S., Saji H., Sage-Ono K., Ono M., Nakajima N., Inoue T., Aono M.
    • 学会等名
      The 61th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物にオゾン耐性を付与する新規遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐治章子, 佐治光, 小野公代, 小野道之, 中嶋信美, 井上智美, 青野光子
    • 学会等名
      第60回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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