| 研究課題/領域番号 |
19H03006
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人森林研究・整備機構 |
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研究代表者 |
宮澤 真一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10578438)
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| 研究分担者 |
大宮 泰徳 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (70360469)
鈴木 雄二 岩手大学, 農学部, 教授 (80374974)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 光呼吸 / 光合成 / 針葉樹 / 裸子植物 / 被子植物 / カタラーゼ / 細胞内局在性 / 過酸化水素 / 二酸化炭素 / ルビスコ / 遺伝子組換え / 広葉樹 / CO2固定 / 代謝 / 炭素安定同位体 / 光呼吸代謝 / 安定同位体 / 炭素固定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球環境の変化が森林の炭素固定量に与える影響は、生化学的な数理モデル（ファーカーモデル）で予測される。このモデルは被子植物の光合成経路をもとに作られ、経路を構成する代謝反応の中でも光呼吸代謝が重要である。光呼吸はCO2固定酵素であるルビスコが酸素と反応することで開始され、代謝過程でCO2を発生するためである。これまでの申請者の研究により、裸子植物である針葉樹は被子植物とは異なる光呼吸代謝をもつことがわかってきた。そこで、本研究は針葉樹の光呼吸の詳細な仕組みを解明し、炭素固定量の予測精度の向上に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
植物の光呼吸代謝は光合成の代謝の一部であり、植物のCO2吸収量に直接的な影響を与える重要な代謝である。一方で、樹木は裸子植物である針葉樹と被子植物である広葉樹など、進化的背景が大きく異なる植物群から構成されているにも関わらず、これまで同一の光呼吸代謝をもつと仮定され研究が進められてきた。本研究は、遺伝子データベース解析や炭素安定同位体を用いた代謝物のラベリング解析などによって、これまで同一とされてきた針葉樹と広葉樹の光呼吸代謝の違いを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化などによる地球環境の変化によって、樹木を含めた植物のCO2の吸収量が、どのような影響を受けるのかを定量的に予測することは重要である。このような植物のCO2の吸収量の変化は、光合成の生化学をベースにした数式モデル（光合成モデル）によって予測されている。しかしながら、現在の光合成モデルは、草本植物など被子植物の光合成の代謝をもとにしている。本研究によって、裸子植物である針葉樹の光合成の代謝が明らかになったことで光合成モデルの改良が期待できる。
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