植物のオゾン応答における光呼吸の役割の解明

• 研究課題/領域番号: 26340033
• 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: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立環境研究所
• 研究代表者: 佐治 光 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 上級主席研究員 (00178683)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: オゾン / 光呼吸 / 遺伝子 / シロイヌナズナ / グリコール酸オキシダーゼ / 酸化的ストレス / 強光 / 突然変異体 / グリコール酸

研究成果の概要

植物のオゾン応答機構についての知見を得るため、単離したシロイヌナズナのオゾン感受性突然変異体の遺伝生理学的解析を行った。その結果、この突然変異体のオゾン感受性の原因となった遺伝子は光呼吸系酵素グリコール酸オキシダーゼをコードしており、この酵素の活性低下がオゾン感受性の原因であることが確認できた。この突然変異体は二酸化硫黄や長期的強光処理に対しても高感受性であり、他の光呼吸系酵素を欠損する突然変異体2系統もオゾン感受性を示した。

研究成果

• [国際共同研究] ロストック大学(ドイツ)
• [国際共同研究] ドラヴィディアン大学(インド)
• [雑誌論文] Ozone-sensitive Arabidopsis mutants with deficiencies in photorespiratory enzymes (2017)
  • 著者名/発表者名: Saji, S., Bathula, S., Kubo, A., Tamaoki, M., Aono, M., Sano, T., Tobe, K., Timm, S., Bauwe, H., Nakajima, N., Saji, H.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 914-924
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx027
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] シロイヌナズナ光呼吸系欠損突然変異体のオゾン応答 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐治光，佐治章子，Bathula S.，久保明弘，玉置雅紀，青野光子，佐野友春，戸部和夫，中嶋信美
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 北海道大学工学部C棟（北海道）
  • 年月日: 2016-09-08
• [学会発表] Isolation and characterization of an ozone-sensitive Arabidopsis mutant with deficiencies in glycolate oxidases (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Saji, S. Bathula, A. Kubo, M. Tamaoki, M. Aono, T. Sano, K. Tobe, N. Nakajima, H. Saji
  • 学会等名: The 1st Asian Air Pollution Workshop
  • 発表場所: 東京大学農学部7号館B棟（東京都）
  • 年月日: 2015-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] オゾン感受性を示すシロイヌナズナの光呼吸系突然変異体の性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐治光, 佐治章子, Bathula Srinivas, 久保明弘, 玉置雅紀, 青野光子, 佐野友春, 戸部和夫, 中嶋信美
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス52号館（東京都）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] An ozone-sensitive Arabidopsis mutant with deficiencies in glycolate oxidases (2015)
  • 著者名/発表者名: Saji S., Bathula S., Kubo A., Tamaoki M., Aono M., Sano T., Tobe K., Nakajima N., Saji H.
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス1号館（東京）
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] 植物のオゾン耐性における光呼吸の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐治光、佐治章子、Bathula S.、久保明弘、玉置雅紀、青野光子、戸部和夫、中嶋信美
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス共通教育棟（松山）
  • 年月日: 2014-09-17