個体光合成系構築にかかわるシステミック・糖センサー・レドックス制御系の包括的解析

• 研究課題/領域番号: 23370015
• 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: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 寺島 一郎 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40211388)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013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); 2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: システミック調節 / 植物ホルモン / 相対成長率 / 成熟葉ファクター / 光合成 / ジベレリン / サイトカイニン / 環境応答 / 被陰 / システミック / 地上部／地下部比 / 葉の厚さ / 相対成長速度 / 柵状組織 / 海綿状組織 / 部分被陰 / 酸化還元

研究概要

シロイヌナズナを用いて、成熟葉の光環境が発生途上の葉に及ぼす影響を調べた。若い葉の葉身の長軸／短軸比、解剖学的性質は自身の光環境とともに成熟葉の光環境に影響された。
植物ホルモンのジベレリン（GA）とサイトカイニン（CK）が光環境やN条件に応じて植物体内の物質分配を調節するシグナルである可能性を検証した。材料としてイタドリを用い、強光・弱光、高N・低N条件下で栽培し、外生GA、CK、GA合成阻害剤を添加したときの形態的・生理的形質の変化を解析した、外生GA、CKによってL/Rは増加し、GA阻害剤によってL/Rが低下した。また、外生GAはLMAを低下させ、GA合成阻害剤はLMAを増加させた。

研究成果

• [雑誌論文] High CO2 triggers preferential root growth of Arabidopsis thaliana via two distinct systems at low pH and low N stresses (2014)
  • 著者名/発表者名: Hachiya, T., Sugiura, D., Kojima, M., Sato, S., Yanagisawa, S., Sakakibara, H., Terashima, I. and Noguchi, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 2 ページ: 269-280
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of elevated growth CO2 on the levels of primary metabolites and transcripts of respiratory enzymes and their diurnal patterns in Arabidopsis thaliana shoots: possible relations to the respiratory rates (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, C.K., Sato, S., Yanagisawa, S., Uesono, Y., Terashima, I. and Noguchi, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 2 ページ: 341-357
  • DOI: 10.1093/pcp/pct185
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 植物の高CO2応答9. 葉肉コンダクタンス (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝上祐介, 寺島一郎
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 52 ページ: 54-58
• [雑誌論文] Plant responses to CO2: Background and perspectives. (2014)
  • 著者名/発表者名: Terashima I, Yanagisawa S, Sakakibara H
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 54 号: 2 ページ: 237-240
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 葉肉コンダクタンス低下へのABAの関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 溝上祐介, 小嶋美紀子, 榊原均, 野口航, 寺島一郎
  • 雑誌名: 光合成研究 巻: 23 ページ: 4-7
• [雑誌論文] Apoplastic mesophyll signals induce rapid stomatal responses to CO2 in Commelina communis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita T, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 199 号: 2 ページ: 395-406
  • DOI: 10.1111/nph.12261
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nitrate addition alleviates ammonium toxicity without lessening ammonium accumulation, organic acid depletion and inorganic cation depletion in Arabidopsis thaliana shoots (2012)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Watanabe CK, Fujimoto M, Ishikawa T, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 53 号: 3 ページ: 577-591
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-ordinated development of the leaf midrib xylem with the lamina in Nicotiana tabacum. (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Taneda、Ichiro Terashima
  • 雑誌名: Annals of Botany誌 巻: 110巻 号: 1 ページ: 35-45
  • DOI: 10.1093/aob/mcs102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patterns of photoassimilate translocation to reproductive shoots from adjacent shoots in Camellia sasanqua by manipulation of sink-source balance between the shoots (2011)
  • 著者名/発表者名: Oitate H, Noguchi K, Sone K, Terashima I, Suzuki AA
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 124 号: 1 ページ: 131-139
  • DOI: 10.1007/s10265-010-0362-1
  • NAID: 10027701918
• [雑誌論文] Photosynthesis-dependent and -independent responses of stomata to blue, red and green monochromatic lights : Differences between the normally oriented and inverted leaves of sunflower (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52 号: 3 ページ: 479-489
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr005
  • NAID: 10029709462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leaf functional anatomy in relation to photosynthesis. Photosynthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Terashima I, Hanba YT, Tholen D, Niinemets U
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 155 号: 1 ページ: 108-116
  • DOI: 10.1104/pp.110.165472
• [雑誌論文] Distinct responses of the mitochondrial respiratory chain to long- and short-term high-light environments in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 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
  • 査読あり
• [学会発表] CO2 transfer conductance (tentative title) (2014)
  • 著者名/発表者名: TERASHIMA, Ichiro
  • 学会等名: Gordon Research Conference: CO2 Assimilation in Plants: Genome to Biome
  • 発表場所: Waterville Valley Resort Waterville Valley, NH, 米国
  • 招待講演
• [学会発表] Phytohormonal regulation of leaf-to root ratio in response to changes in light and nitrogen availabilities (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugiura, D. Kojima, M., Sakakibara, H. and Terashima, I
  • 学会等名: INTECOL 2013
  • 発表場所: ExCel, London, 英国
• [学会発表] The analysis of the mesophyll roles that control the stomatal responses in C3 and CAM plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita, T. and Terashima, I.
  • 学会等名: 16th International Photosynthesis Congress
  • 発表場所: Hyatt Regency at the Arch, St. Louis, 米国
• [学会発表] Effects of artificial changes of the sink-source relationships by reciprocal grafting using leafy and radish cultivars of Raphanus sativus on photosynthesis and plant growth (2013)
  • 著者名/発表者名: Terashima, I., Betsuyaku, E. and Sugiura, D
  • 発表場所: Hyatt Regency at the Arch, St. Louis, 米国
• [学会発表] ダイコンの肥大が光合成と成長に及ぼす影響 : ハツカダイコンとハダイコンの接ぎ木実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺島一郎, 別役恵理子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス, 岡山市
• [学会発表] 植物個体レベルの地上部地下部比調節メカニズムの解析 : 植物ホルモンによるローカルおよびシステミックな調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉浦大輔, 小嶋美紀子, 榊原均, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター, 静岡市
• [学会発表] The analysis of the mesophyll roles that control the stomatal responses in C3 and CAM plants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Takashi and Terashima, Ichiro
  • 学会等名: 16th International Photosynthesis Congress
  • 発表場所: Hyatt Regency at the Arch, St. Louis,米国
• [学会発表] Effects of artificial changes of the sink-source relationships by reciprocal grafting using leafy and radish cultivars of Raphanus sativus on photosynthesis and plant growth (2013)
  • 著者名/発表者名: Terashima, Ichiro, Betsuyaku, Eriko, Sugiura, Daiske
  • 学会等名: 16th International Photosynthesis Congress
  • 発表場所: Hyatt Regency at the Arch, St. Louis,米国
• [学会発表] Phytohormonal regulation of leaf-to-root ratio in response to changes in light and nitrogen availabilities (2013)
  • 著者名/発表者名: SUGIURA, Daisuke, KOJIMA, Mikiko, SAKAKIBARA, Hitoshi and TERASHIMA, Ichiro
  • 学会等名: INTECOL 2013
  • 発表場所: ExCeL, London, 英国
• [学会発表] 植物個体レベルの地上部地下部比調節メカニズムの解析: 植物ホルモンによるローカルおよびシステミックな調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉浦大輔、小嶋美紀子、榊原均、寺島一郎
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター（静岡市）
• [学会発表] 大根の肥大が光合成と成長に及ぼす影響：ハダイコンとハツカダイコンの接ぎ木実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺島一郎、別役恵理子
  • 学会等名: 植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山市）
• [学会発表] 未成熟葉の陽葉化/陰葉化は成熟葉の光環境がシステミックに規定する (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田千枝、種子田春彦、野口航、寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都産業大利(京都)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 植物ホルモンによる個体内C/N分配のローカルおよびシステミックな調節メカニズムの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦大輔, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学, 姫路市
• [学会発表] 植物ホルモンによる個体内CN分配のローカルおよびシステミックな調節メカニズムの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦大輔、寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学書写キャンパス（姫路市）
• [図書] 植物の生態-生理機能を中心に (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺島一郎
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 裳華房
• [図書] 植物の生態―生理機能を中心に (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺島一郎
  • 出版者: 裳華房
• [備考] 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻植物生理生態学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seitaipl/index.html
• [備考] 植物生態学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seitaipl/index.html