C４植物に特化した光合成循環的電子伝達経路の解析

• 研究課題/領域番号: 26450122
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 遠藤 剛 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (90201962)
• 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 循環的電子伝達 / 光化学系I / フラベリア / C４光合成 / ATP生成 / 光・酸化的ストレス / C4光合成 / 光合成電子伝達 / NDH / クロロフィル蛍光 / P700

研究成果の概要

キク科のC４植物フラベリア（Flaveria bidentis)の光合成循環的電子伝達に必須な葉緑体NAD(P)Hデヒドロゲナーゼ(NDH)複合体の発現抑制株を利用して循環的電子伝達のC４植物での役割を解析した。様々な光環境で、野生株と形質転換株を栽培し、光合成特性と生育を比較したところ、NDHの欠損は、特に光律速条件で、光合成速度の低下や生育の著しい遅延を引き起こした。この結果から、C４光合成ではNDH循環的電子伝達が、生育に重要なATP生成の補完機構として重要であることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] NDH-mediated cyclic electron flow around photosystem I is crucial for C4 photosynthesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, N., Takabayashi, A., Noguchi, K., Tazoe, Y., Yamamoto, H., von Caemmerer, S., Sato, F. and Endo, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 57 号: 10 ページ: 2020-2028
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw127
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accumulation of the components of cyclic electron flow around photosystem I in C4 plants, with respect to the requirements for ATP. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, N., Takabayashi, A., Sato, F. and Endo, T.
  • 雑誌名: Photosynth. Res. 巻: 129 号: 3 ページ: 261-277
  • DOI: 10.1007/s11120-016-0251-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Growth properties and biomass production in the hybrid C4 crop Sorghum bicolor. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tazoe, Y., Endo, T. et al.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 5 ページ: 944-952
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv158
  • 査読あり
• [学会発表] Chloroplastic NAD(P)H dehydrogenase complex in C4 photosynthesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Endo, T.
  • 学会等名: International congress of photosynthesis research for sustainability
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cyclic electron transport in higher plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛
  • 学会等名: 日本植物生理学シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演