C4植物の葉肉葉緑体が環境ストレスに応答して集合運動する分子機構とその生理的意義

• 研究課題/領域番号: 21380014
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物学・雑草学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 谷口 光隆 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (40231419)
• 研究協力者: 三宅 博 名古屋大学, 大学院・生命農研究科, 教授
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2009年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
• キーワード: C4植物 / 環境ストレス / 葉肉細胞 / 維管束鞘細胞 / 葉緑体 / 葉緑体運動 / アブシジン酸 / 青色光 / 光合成 / 乾燥ストレス / 塩ストレス / 環境 / ストレス / フォトトロピン / 活性酸素

研究概要

環境ストレスに応答してC4植物の葉肉葉緑体が維管束鞘細胞側に凝集する葉緑体運動の分子機構と生理的意義の解明を目指した。この凝集運動は,植物ストレスホルモンであるアブシジン酸と青色光により誘導されることを見出した。様々な植物種を調査した結果,葉肉葉緑体の凝集運動はC3植物では起こらず, C4植物で普遍的に見られる生理応答であり, C3植物からC4植物への進化過程で獲得された環境ストレス耐性機構だと考えられた.

研究成果

• [雑誌論文] Redox-shuttling between chloroplast and cytosol : integration of intra-and extra-chloroplast metabolism (2012)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, M. and Miyake, H.
  • 雑誌名: Current Opinion in Plant Biology 巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 252-260
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2012.01.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物のCO2固定機能を高めるC4光合成の最近の話題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口光隆
  • 雑誌名: 日本の科学者 巻: 47 ページ: 307-311
  • URL: http://www.jsa.gr.jp/04pub/index.html#nihonnokagakusya
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物のCO_2固定機能を高めるC_4光合成の最近の話題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口光隆
  • 雑誌名: 日本の科学者 巻: 47 ページ: 307-311
  • 査読あり
• [雑誌論文] The avoidance and aggregative movements of mesophyll chloroplasts in C4 monocots in response to blue light and abscisic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Maai, E., Shimada, S., Yamada, M., Sugiyama, T., Miyake, H. and Taniguchi, M.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 62 号: 9 ページ: 3213-3221
  • DOI: 10.1093/jxb/err008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differntial positioning of chloroplasts in C4 mesophyll and bundle sheath cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Maai, E., Miyake, H. and Taniguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 6 号: 8 ページ: 1111-1113
  • DOI: 10.4161/psb.6.8.15809
• [雑誌論文] 青色光とABAに応答したC4植物の葉肉細胞における葉緑体の運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里, 三宅博, 谷口光隆
  • 雑誌名: 光合成研究 巻: 21 ページ: 16-19
  • NAID: 40018857351
  • URL: http://photosyn.c.u-tokyo.ac.jp/
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chloroplastic 2-oxoglutarate/malate transporter has dual function as the malate valve and in carbon/nitrogen metabolism (2011)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, H., Nagasaki, J., Yoshikawa, N., Yamamoto, A., Takito, S., Kawasaki, M., Sugiyama, T., Miyake, H., Weber, A. P. M. and Taniguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 65 号: 1 ページ: 15-26
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2010.04397.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The avoidance and aggregative movements of mesophyll chloroplasts in C_4 monocots in response to blue light and abscisic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Maai, E.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: (印刷中,掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chloroplastic 2-oxoglutarate/malate transporter has dual function as the malate valve and in carbon/nitrogen metabolism (2011)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, H.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 65 ページ: 15-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] 青色光とABAに応答したC_4植物の葉肉細胞における葉緑体の運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里
  • 雑誌名: 光合成研究 巻: 21 ページ: 12-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential positioning of C4 mesophyll and bundle sheath chloroplasts : Aggregative movement of C4 mesophyll chloroplasts in response to environmental stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., Kawasaki, M., Sugiyama, T., Miyake, H. and Taniguchi, M.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 50 号: 10 ページ: 1736-1749
  • DOI: 10.1093/pcp/pcp116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential positioning of C_4 mesophyll and bundle sheath chloroplasts : Recovery of chloroplast positioning requires the actomyosin system (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, H., et al.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 129-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential positioning of C_4 mesophyll and bundle sheath chloroplasts : Aggregative movement of C_4 mesophyll chloroplasts in response to environmental stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., et al.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 1736-1749
  • 査読あり
• [学会発表] 三宅博葉肉葉緑体の凝集運動はC4植物に共通した生理応答である (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口光隆,塚口駿貴,間合絵里,島田祥宇,三宅博
  • 学会等名: 第3回日本光合成学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Movement of chloroplasts in C4 mesophyll cells in response to blue light and abscisic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Maai, E., Miyake, H. and Taniguchi, M
  • 学会等名: The 7th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: Bogor, Indonesia
• [学会発表] Movement of chloroplasts in C_4 mesophyll cells in response to blue light and abscisic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Maai E, Miyake H, Taniguchi M.
  • 学会等名: The 7th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: Bogor, Indonesia
• [学会発表] C4植物葉肉葉緑体の青色光とABAに応答した運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里,三宅博,谷口光隆
  • 学会等名: 日本作物学会第230回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 環境ストレスに可逆的に応答するC4植物葉肉葉緑体の細胞内配置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田祥宇,三宅博,谷口光隆
  • 学会等名: 日本作物学会第230回講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Aggregative movement of C4 mesophyll chloroplasts in rsponse to environmental stresses (2010)
  • 著者名/発表者名: Maai, E., Shimada, S., Yamada, M., Miyake, H., and Taniguchi, M.
  • 学会等名: 2010 Symposium on C4 Plant Biology
  • 発表場所: 上海,中国
• [学会発表] 三宅博青色光およびABAに応答したC4植物葉肉葉緑体の運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里,谷口光隆,三宅博
  • 学会等名: 第1回日本光合成学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 青色光およびABAに応答したC_4植物葉肉葉緑体の運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里
  • 学会等名: 日本光合成学会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
• [学会発表] Aggregative movement of C_4 mesophyll chloroplasts in rsponse to environmental stresses (2010)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, M.
  • 学会等名: 2010 Symposium on C_4 Plant Biology
  • 発表場所: 上海(中国)
• [学会発表] C_4植物葉肉葉緑体の青色光とABAに応答した運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間合絵里
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] 環境ストレスに可逆的に応答するC_4植物葉肉葉緑体の細胞内配置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田祥宇
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] C_4植物における葉緑体局在2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体の細胞特異的発現とその生理機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐竹亜沙美
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] シロイヌナズナ葉緑体におけるリンゴ酸バルブの機能強化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本亜矢
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] C_4植物における葉緑体2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体の共通機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷口光隆
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 宇都宮
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~shigen/
• [備考]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~shigen/