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樹木に特異的な温度感応性色素サイクルとオルガネラクロストークによる環境適応機構

研究課題

研究課題/領域番号 21580187
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

柴田 勝  長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (30300560)

研究分担者 野口 航  東京大学, 理学研究科, 准教授 (80304004)
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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード樹木 / 色素 / ミトコンドリア / 葉緑体 / 光合成 / ルテイン / キサントフィル / 電子伝達
研究概要

季節的な周期性を示す環境適応機構の一つとして、樹木の葉内では草本植物にはほとんど見られない色素(α-カロチン、ルテインエポキシド)を中心に8種類のカロチノイドが協調的に応答していた。これらの色素間の変動や光利用効率などを詳細に分析することで、「4種類の色素サイクルと1種類の光利用効率を制御する因子」が機能していたことを突き止めた。このような応答により、草本植物とは明らかに異なる光合成の環境適応機構が樹木に存在していることを示した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long-and short-term high light environments in Arabidopsis thaliana2011

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Chihiro K Watanabe, Takushi Hachiya, Danny Tholen, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
    • 雑誌名

      Plant Cell Environment

      巻: 34 ページ: 618-628

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long- and short-term high-light environments in Arabidopsis thaliana2011

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Chihiro K., Watanabe, Takushi Hachiya, Danny Tholen, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment

      巻: 34 号: 4 ページ: 618-628

    • DOI

      10.1111/j.1365-3040.2010.02267.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Determination of in vivo Plastoquinone and Ubiquinone Redox States by HPLC-Based Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: vol51 ページ: 836-841

    • NAID

      10027349471

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] De novo biosynthesis of fatty acids plays critical roles in the response of the photosynthetic machinery to low temperature in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Tsuneaki Takami, Masaru Shibata, Yoshichika Kobayashi, Toshiharu Shikanai
    • 雑誌名

      Plant cell Physiology

      巻: 51 ページ: 1265-1275

    • NAID

      10027351358

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] LIL3, an LHC-like protein, plays an essential role in chlorophyll and tocopherol biosynthesis by stabilizing geranylgeranyl reductase2010

    • 著者名/発表者名
      Ryouichi Tanaka, Maxi Rothbart, Seiko Oka, Atsushi Takabayashi, Kaori Takahashi, Masaru Shibata, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Bernhard Grimm, Ayumi Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)

      巻: 107 ページ: 16721-16725

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous Determination of in vivo Plastoquinone and Ubiquinone Redox States by HPLC-Based Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Masaru Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology 51

      ページ: 836-841

    • NAID

      10027349471

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 葉内の光応答性プラストキノンの定量とその酸化還元応答2012

    • 著者名/発表者名
      秋山雄希, 柴田勝
    • 学会等名
      第17回高専シンポジウム
    • 発表場所
      熊本市国際交流会館崇城大学市民ホール
    • 年月日
      2012-01-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 季節変化に伴う樹木葉の生理的変化~呼吸による光合成の最適化~2012

    • 著者名/発表者名
      坂牧康平, 柴田勝
    • 学会等名
      第17回高専シンポジウム
    • 発表場所
      熊本市国際交流会館崇城大学市民ホール
    • 年月日
      2012-01-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 季節変化に伴う樹木葉の生理的変化~呼吸による光合成の最適化~2012

    • 著者名/発表者名
      坂牧康平,柴田勝
    • 学会等名
      第17回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 葉内の光応答性プラストキノンの定量とその酸化還元応答2012

    • 著者名/発表者名
      柴田勝,秋山雄希
    • 学会等名
      第17回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 機能性プラストキノンの定量・定性2011

    • 著者名/発表者名
      秋山雄希, 柴田勝
    • 学会等名
      北陸植物学会平成23年度大会
    • 発表場所
      新潟大学駅南キャンパス
    • 年月日
      2011-06-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 葉内の光応答性プラストキノンの分別定量とその酸化還元応答2011

    • 著者名/発表者名
      秋山雄希,津山孝人,柴田勝
    • 学会等名
      第一回北陸植物学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 樹木特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      柴田勝・樋山麻美・松本拡太
    • 学会等名
      日本森林学会第121回大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 機能性プラスとキノンの定量・定性2011

    • 著者名/発表者名
      柴田勝・秋山雄希・樋山麻美
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 複数の樹木特異的な色素サイクルの温度・光依存性2011

    • 著者名/発表者名
      柴田勝・樋山麻美・遠藤誠一・津山孝人
    • 学会等名
      第122回大会日本森林学科
    • 発表場所
      静岡大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Determination and physiological functions of active quinones in plant intact leaves2011

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Yuki, Akita Syunsuke, Shibata Masaru
    • 学会等名
      17th Asia Symposium on Ecotechnology, 12^<th> Nov2010
    • 発表場所
      うなずき温泉
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Determination and physiological functions of active quinones in plant intact leaves2010

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Yuki, Akita Syunsuke and Shibata Masaru
    • 学会等名
      17^<th> Asia Symposium on Ecotechnology
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long-and short term high light environments in Arabidopsis thaliana2010

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Chikako K Watanabe, Takushi Hachiya, Masaru S Shibata, Ichiro Terashima, Ko Noguchi
    • 学会等名
      第一回光合成学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 樹木特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      柴田勝・樋山麻美・松本拡太
    • 学会等名
      日本森林学会第121回大会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] クロロフィル合成およびトコフェロール合成に関与する, LHCモチーフを持つタンパク質の同定2010

    • 著者名/発表者名
      田中亮一, Maxi Rothbart,岡征子,柴田勝,明賀丈史,本橋令子,篠崎一雄, Bernhard Grimm
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 脂肪酸が低温下の光合成電子伝達に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      高見常明,柴田勝,小林善親,鹿内利治
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 樹木に特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響2009

    • 著者名/発表者名
      柴田勝・樋山麻美・松本拡太
    • 学会等名
      日本植物学会 第72回大会
    • 発表場所
      秋田大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 木本植物における色素サイクルの生理機能2009

    • 著者名/発表者名
      松本拡太・樋山麻美・細貝和彦・柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 樹木葉における光化学系タンパク質複合体の色素組成2009

    • 著者名/発表者名
      樋山麻美・松本拡太・細貝和彦・柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 植物ミトコンドリアによる光合成の最適化について2009

    • 著者名/発表者名
      阿部悠太、細貝和彦、柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 樹木に特異的な色素サイクルが光合成電子伝達に与える影響2009

    • 著者名/発表者名
      柴田勝,樋山麻美,松本拡太
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 植物ミトコンドリアによる光合成の最適化について2009

    • 著者名/発表者名
      阿部悠太、細貝和彦,柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 木本植物における色素サイクルの生理機能2009

    • 著者名/発表者名
      松本拡太,樋山麻美,細貝和彦,柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 樹木葉における光化学系タンパク質複合体の色素組成2009

    • 著者名/発表者名
      樋山麻美,松本拡太,細貝和彦,柴田勝
    • 学会等名
      2009年日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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