| 研究課題/領域番号 |
21K19087
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
村田 芳行 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (70263621)
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| 研究分担者 |
宗正 晋太郎 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (20641442)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 気孔 / 孔辺細胞 / リンゴ酸 / イオンチャネル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
葉の表皮に存在する気孔は、一対の孔辺細胞からなる小孔であり、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや蒸散による水分放出を調節する重要な場所である。植物は、周囲の環境の変化に迅速に対応するために、気孔の開度を厳密に調節するシグナル伝達機構を有している。植物が高二酸化炭素や乾燥などの環境刺激を受けると、様々な代謝経路の中間体であるリンゴ酸が孔辺細胞アポプラスト空間に蓄積することが知られている。本研究の目的は、SLAC1陰イオンチャネルによるリンゴ酸感知機構とその生理学的役割を明らかにすることである。
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| 研究成果の概要 |
気孔の開閉は、植物が陸上で生育する上で極めて重要である。その運動は、植物ホルモンによって制御されているが、リンゴ酸によっても制御されています。本研究では、リンゴ酸が誘導する気孔閉口における原形質膜アニオンチャネルSLAC1の細胞外リンゴ酸感知機構の完全解明を進めた。リンゴ酸が直接SLAC1を活性化していることを明らかにした。また、リンゴ酸は、孔辺細胞内のカルシウム濃度上昇を引き起こし、カルシウム依存性の信号伝達経路を活性化することを明らかにした。これらの結果から、これら両方の経路を介して、気孔閉口を誘導していることを示す知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リンゴ酸による植物の成長制御に関する知見を得ることができた。よって、作物のストレス耐性やストレス応答の化学的制御を可能にし、農業分野への応用が期待できる。
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