| 研究課題/領域番号 |
19H03089
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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41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
屋 宏典 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (10177165)
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| 研究分担者 |
稲福 征志 琉球大学, 農学部, 准教授 (90457458)
宮本 皓司 帝京大学, 理工学部, 講師 (90721514)
齋藤 星耕 沖縄国際大学, 経済学部, 准教授 (10623754)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | イソプレン / 生合成 / シグナル伝達 / ホルモン / ジャスモン酸 / イソプレン合成 / 熱帯樹木 / 制御 / シグナリング / 植物ホルモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球上の多くの植物は高温や強光などの環境ストレスに応答してイソプレンというガスを 放出する。イソプレンは植物に対しては保護作用がある一方において、大気中では間接的に 温暖化を促進し、地球環境に重大な影響を及ぼしている可能性が高い。本研究では、主要な熱帯樹種であるクワ科のオオバイヌビワのイソプレン放出に及ぼすホルモン処理及び低温や乾燥等の非生物的ストレスの影響とこれらの外的刺激に対する葉内で のホルモン濃度とシグナル関連遺伝子並びに基質供給代謝系の関連遺伝子の発現変化を解析 し、ジャスモン酸経路を介する熱帯樹木の新奇イソプレン合成・放出制御機構を解明する。
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| 研究成果の概要 |
これまでの研究により植物ホルモンのジャスモン酸がイソプレンの合成・放出制御にも関わっていることが示唆されてきている。本研究は、主要な熱帯樹種であるクワ科のオオバイヌビワを研究対象として、ジャスモン酸経路を介する熱帯樹木の新奇イソプレン合成・放出制御機構を解明することを目的とした。
ジャスモン酸散布後のオオバイヌビワ葉部の植物ホルモン濃度、関連シグナリング転写因子並びにイソプレン合成酵素の遺伝子発現の経日変化とこれらの因子間の相関を解析し、IAAとJA-Ile濃度及びこれらのシグナリング下流の転写因子MYC2とSAURのバランスによりイソプレン合成酵素遺伝子の発現が制御されるとの仮説を提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気中でのイソプレン濃度の増加は間接的に温暖化を促進し、気候変動等の地球環境に大きな影響を及ぼすのみならず人の健康及び農業生産性に対しても大きな影響を及ぼすことことが懸念されていることから、その動態の正確な評価が求められている。よって、植物のイソプレン合成の制御機構の解明は正確な大気中のイソプレン動態の把握に貢献すると考えられる。
他方、イソプレンは高温や乾燥等の環境ストレスに対する植物の耐性を向上させることから、その制御機構に関する新知見は新たな耐暑性或いは耐乾性作物の創出に貢献できる社会的意義もある。
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