変動光環境下における光合成系と呼吸系の相互作用の解析

• 研究課題/領域番号: 25440127
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 東京薬科大学 (2015); 東京大学 (2013-2014)
• 研究代表者: 野口 航 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (80304004)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 強光ストレス / 呼吸鎖 / 代謝の相互作用

研究成果の概要

呼吸鎖にはシトクロム経路 (CP) とAOXの2つの経路がある。AOXは光化学系IIの光阻害を緩和する役割があると考えられていたが、その仕組みは不明だった。本研究ではシロイヌナズナのAOX活性を欠損しているaox1a株を用いて、強光処理後の光化学系IIの最大活性の測定を行った。C強光処理後に光化学系IIの光阻害が起こったが、aox1a株の方が顕著であった。光呼吸活性を低下させる条件では、aox1a株での光阻害の一部が緩和された。本研究からAOXは光呼吸経路と関連して、光化学系IIの光阻害を保護する役割があることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondrial Alternative Pathway-Associated Photoprotection of Photosystem II is Related to the Photorespiratory Pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CKA, Yamori W, Takahashi S, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 57 ページ: 1426-1431
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw036
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Homeostasis of the temperature sensitivity of respiration over a range of growth temperatures indicated by a modified Arrhenius model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Yamori W, Hikosaka K, Terashima I
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 206（予定） 号: 1 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1111/nph.13339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of the cyclic electron flow around PSI (CEF-PSI) and O2-dependent alternative pathways in regulation of the photosynthetic electron flow in short-term fluctuating light in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Kono M, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 55 号: 5 ページ: 990-1004
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu033
  • 査読あり
• [学会発表] 光合成している葉におけるミトコンドリア呼吸の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野口 航, 渡辺千尋
  • 学会等名: 日本植物生理学会第57回大会
  • 発表場所: 盛岡, 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2016-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of the respiratory system in alleviation of photoinhibition via the photorespiratory system (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CK, Yamori W, Takahashi S, Terashima I, Noguchi K
  • 学会等名: 9th International conference for plant mitochondrial biology
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 2015-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] 変動光が光化学系IとIIの光阻害に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河野優, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス, 川崎
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] 葉における光合成系と呼吸系の相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 姜振祥，吉田啓亮，寺島一郎，野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55回大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス，富山
• [学会発表] 葉における光合成系と呼吸系の相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 姜振祥，吉田啓亮，寺島一郎，野口航
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス，札幌