リンゴ酸バルブ増強による作物の窒素同化能および環境ストレス耐性能向上の試み

• 研究課題/領域番号: 23658016
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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・生命農学研究科, 教授 (60134798)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 葉緑体 / 窒素同化 / 環境ストレス / 輸送体 / 還元力 / リンゴ酸バルブ / シロイヌナズナ / 光阻害 / 植物 / 遺伝子組換え

研究概要

葉緑体からの還元力排出は,光阻害に対する防御および硝酸還元酵素への還元力供給に必須であり,2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体とリンゴ酸脱水素酵素アイソザイムからなるリンゴ酸バルブがその役割を担っている。このリンゴ酸バルブ能を増強させたシロイヌナズナ形質転換体では,光阻害を回避することによる環境ストレス耐性能の向上,および硝酸同化能の向上が見られた。これらの結果は,劣悪な環境条件にも耐え,少ない肥料投与で効率良く生育する作物開発のための足掛かりになると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Localization of reactive oxygen species and change of antioxidant capacities in mesophyll and bundle sheath chloroplasts of maize under salinity (2013)
  • 著者名/発表者名: Omoto, E., Nagao, H., Taniguchi, M. and Miyake, H
  • 雑誌名: Physiologia Plantarum
  • 査読あり
• [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
  • 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
• [学会発表] 葉肉葉緑体凝集運動の C_4植物における普遍性とその生理的意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塚口駿貴,大井崇生,三宅博,谷口光隆
  • 学会等名: 日本作物学会第235回講演会
  • 発表場所: 川崎
• [学会発表] ABAと青色光に応答した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: 塚口駿貴,間合絵里,島田祥宇,大井崇生,三宅博,谷口光隆
  • 学会等名: 日本作物学会第234回講演会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 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 C4mesophyll 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
• [備考]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~shigen/