植物の光環境への適応における葉緑体光定位運動の寄与

• 研究課題/領域番号: 18K14491
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分40010:森林科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 助教 (90614256)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 葉緑体光定位運動 / 光環境 / 林床植物

研究成果の概要

光合成に依存して生育する植物は、移動能力がないため、自然状況下では様々な光環境に適した光合成を行う必要がある。光環境に適した光合成には、光合成の場である葉緑体が細胞内で光環境に応じた分布変化（葉緑体光定位運動）をすることが重要であり、葉緑体光定位運動が異なる光環境への適応を決定する重要な因子である。本研究では、様々な光環境に生育する植物種の葉緑体光定位運動を調べ、進化や適応の過程で生じた葉緑体の運動性の変化が、異なる光環境への適応を制御することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、野生植物の光環境の適応の有無を知る上で、葉緑体運動の運動性は指標の1つとなることが示唆された。植物の光環境適応を解明することは、植物の生態系の理解や貴重な植物種の保全に繋がるため、本研究の社会的意義は高いと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Phototropin 2 contributes to the chloroplast avoidance response at the chloroplast-plasma membrane interface (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishishita K, Higa T, Tanaka H, Inoue S, Chung A, Ushizima T, Matsushita T, Kinoshita T, Nakai M, Wada M, Suetsugu N, Gotoh E
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: in press 号: 1 ページ: 59-59
  • DOI: 10.1104/pp.20.00059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Light-Induced Chloroplast Movements in Oryza species (2020)
  • 著者名/発表者名: Kihara Miki, Ushijima Tomokazu, Yamagata Yoshiyuki, Tsuruda Yukinari, Higa Takeshi, Abiko Tomomi, Kubo Takahiko, Wada Masamitsu, Suetsugu Noriyuki, Gotoh Eiji
  • 雑誌名: journal of Plant Research 巻: 133 号: 4 ページ: 525-535
  • DOI: 10.1007/s10265-020-01189-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stomatal response to blue light in crassulacean acid metabolism plants Kalanchoe pinnata and Kalanchoe daigremontiana (2018)
  • 著者名/発表者名: Gotoh Eiji、Oiwamoto Kohei、Inoue Shin-ichiro、Shimazaki Ken-ichiro、Doi Michio
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 70 号: 4 ページ: 1367-1374
  • DOI: 10.1093/jxb/ery450
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Mitochondrial Genome Diversity and Intricate Population Structure of Bursaphelenchus xylophilus in Kyushu, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Zhang Hanyong、Okii Erika、Gotoh Eiji、Shiraishi Susumu
  • 雑誌名: Journal of Nematology 巻: 50 号: 3 ページ: 281-302
  • DOI: 10.21307/jofnem-2018-034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chloroplast Accumulation Response Enhances Leaf Photosynthesis and Plant Biomass Production (2018)
  • 著者名/発表者名: Gotoh Eiji、Suetsugu Noriyuki、Yamori Wataru、Ishishita Kazuhiro、Kiyabu Ryota、Fukuda Masako、Higa Takeshi、Shirouchi Bungo、Wada Masamitsu
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 178 号: 3 ページ: 1358-1369
  • DOI: 10.1104/pp.18.00484
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] A novel regulation in chloroplast movements (2020)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治
  • 学会等名: 日本植物生理学会
• [学会発表] 林床植物の光環境適応戦略 (2019)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治
  • 学会等名: 三学会福岡例会
  • 招待講演
• [学会発表] Chloroplast movement regulates trade-off between light harvesting and photoprotection under a fluctuating light environment (2019)
  • 著者名/発表者名: Eiji Gotoh, Noriyuki Suetsugu, Wataru Yamori, Masamitsu Wada
  • 学会等名: 1st Japan-US Binational Seminar
  • 国際学会
• [学会発表] 葉緑体光定位運動では光のシグナルより炭酸ガス濃度が優先される (2019)
  • 著者名/発表者名: 鄭愛梨、瀬戸口浩彰、和田正三、後藤栄治
  • 学会等名: 日本植物学会
• [学会発表] Chloroplast outer membrane-localized phototropin induces the chloroplast avoidance response (2019)
  • 著者名/発表者名: Eiji Gotoh, Kazuhiro Ishishita, Takeshi Higa, Shin’ichiro Inoue, Noriyuki Suetsugu, Masamitsu Wada
  • 学会等名: 18TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON PLANT MEMBRANE BIOLOGY
  • 国際学会
• [学会発表] 葉緑体外膜に局在するフォトトロピンは葉緑体逃避反応を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治、石下和宏、比嘉毅、井上晋一郎、末次憲之、和田正三
  • 学会等名: 日本植物生理学会
• [学会発表] 林床植物の葉緑体光定位運動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治、木藪亮太、孫田佳奈瀬戸口浩彰、篠原慶規、久米篤、和田正三
  • 学会等名: 日本植物学会
• [備考] 個人のホームページ
  • URL: https://gotohlab2019.wixsite.com/mysite
• [備考] 所属研究機関による個人情報
  • URL: https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K004658/index.html