葉の酸素（O2）発生・消費システムから明らかにする針葉樹に特有な光呼吸メカニズム

• 研究課題/領域番号: 23K26952
• 補助金の研究課題番号: 23H02259 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40010:森林科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 宮澤 真一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10578438)
• 研究分担者: 藤川 愉吉 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 講師 (10506687) ; 西口 満 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353796)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 光合成 / 針葉樹 / 光呼吸 / 酸素 / カタラーゼ / 樹木

研究開始時の研究の概要

針葉樹はギ酸を介した新奇の光呼吸経路（ギ酸経路）を有することが明らかになってきた。このような針葉樹と被子植物の光呼吸経路の違いは、過酸化水素からO2を発生させるカタラーゼ（CAT）の細胞内局在性の違いや、O2から水分子を合成するFLVタンパク質の有無など、葉におけるO2の発生や消費に関わるシステムの違いが原因である可能性が高い。炭素安定同位体を用いたギ酸経路の代謝速度解析、プロトプラストを用いたCATの細胞内局在解析、ゲノム編集技術を用いたFLV欠損スギの作製と解析を通し、針葉樹の光呼吸に特有なギ酸経路のメカニズムを明らかにする。