| 研究課題/領域番号 |
20K22661
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0702:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
溝上 祐介 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (60756443)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 光合成 / 二酸化炭素 / 気孔 / 葉の通水性 / 葉内の二酸化炭素 / シロイヌナズナ / フラベリア / 気孔コンダクタンス / 葉肉コンダクタンス / 通水コンダクタンス / C3C4光合成 / アクアポリン / ABA / 蒸散要求量 / C4光合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
陸上植物は葉からの水の流出(蒸散)と葉への水の供給のバランスを適切に制御し，同時に光合成の基質であるCO2を取り込まなくてはならない。コンダクタンスの協調した制御は，水とCO2のフラックスを制御する上でとても重要である。本研究では葉において水とCO2の拡散経路に共通項があることに注目し，蒸散速度が高い環境においてCO2拡散コンダクタンスである，gs，gm，また葉の通水コンダクタンスであるKleafがどのように制御されているかを検証する。またgs，gm，Kleaf の変化要因であるH2O/CO2透過性アクアポリンが水とCO2のフラックス制御にどのように関与しているか検討する。
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| 研究成果の概要 |
葉におけるCO2とH2Oのフラックスを詳細に測定する系の確立と、これらフラックスの協調した制御機構の解明を目的として研究を遂行した。C3/C4フラベリアを用いた研究では、葉の通水性の制御が異なり、様々な環境変化においてC4の方がC3よりも葉の通水性が低いことが明らかになった。シロイヌナズナのアクアポリン変異体を用いた研究では、アクアポリンの欠損が気孔制御や葉の通水性に影響があることがわかったが、葉の内部のCO2拡散には影響がないことが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
陸域生態系モデルを精度良く構築するためには、CO2/H2Oフラックスに大きな影響をあたえる植物の蒸散と光合成の環境応答を理解する必要がある。本研究では個葉レベルで詳細にフラックスを解析し、光合成型の違いなどで、CO2/H2Oフラックスバランスが大きく異なることを示した。また、CO2/H2Oフラックスを同時に測定するシステムを構築したことで、今後様々な種の植物を評価できる。これらの成果は、陸域生態系モデルの精度向上とともに、今後の地球環境変化の予測などに役立つことが期待される。
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