| 研究課題/領域番号 |
20K15509
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 東京農業大学 (2021-2022)
京都大学 (2020) |
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研究代表者 |
間合 絵里 東京農業大学, 国際食料情報学部, 助教 (90804328)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | シコクビエ / 葉緑体運動 / 温度 / 青色光 / ストレス / アブシジン酸 / アクチン / 光 / 環境ストレス / 環境応答 / C4植物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シコクビエ（Eleusine coracana L.）は乾燥や高温など劣悪な環境で生育できる有用な雑穀であり、その環境耐性機構を解明することはストレス研究や環境変化に強い作物育種に重要である。古くからシコクビエの栽培が盛んなヒマラヤの丘陵地では、日中は強い日射によって気温が上がるが、夜間は一転して低温となる。このため、シコクビエは低温に対する耐性も備えていると考えられる。これまでに、シコクビエでは乾燥や強光に応答した独特の葉緑体運動が見出されているが、温度ストレスに対する葉緑体の応答は未知である。本研究では、温度ストレス応答性葉緑体運動の実態と誘導機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
イネ科C4植物のシコクビエは、ヒマラヤの冷涼な高標高地など幅広い温度帯で栽培される有用な作物である。本研究では、シコクビエにおける温度応答性葉緑体運動の実態と誘導機構の解明を目的とした。
シコクビエの葉緑体は低温および高温に応答して明条件下で凝集運動を起こすことが明らかになった。低温に応答した葉緑体凝集運動の誘導には青色光、アクチン、アブシジン酸が関与することが明らかになった。低温下の葉緑体配置は明条件と暗条件により全く異なり、暗条件では葉緑体が維管束鞘細胞側から離れる遠心配置をとることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
温度は植物の生存や生長に影響する環境要因であるが、環境応答の一種である葉緑体運動の研究の多くは光ストレスに着目しており、温度ストレスに対する葉緑体運動の知見は少なかった。本研究によって、種々の温度環境におけるシコクビエの葉緑体運動の実態が明らかになり、低温下での葉緑体凝集運動が光ストレス状態と関連があることを見出した。また、光合成が駆動しない低温・暗条件で起きた葉緑体の遠心配置には、これまでに示されている光合成の最適化とは異なる、夜間の低温に対処するための新規の役割があると考えられた。
本研究により植物の温度ストレス応答の一端が明らかになり、環境耐性の高い作物育種のための基礎知見を提供できた。
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