| 研究領域 | 植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H00367
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
水谷 未耶 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 学振特別研究員(PD) (90836280)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 細胞間隙 / 細胞壁 / 環境適応 / 適応進化 / 形態形成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、間隙と孔から成るガス交換組織の構造最適化について理解するために、苔類ゼニゴケの間隙(気孔)と孔(気室孔)をモデルとして用い、間隙発生の分子機構解明、細胞壁の物性分析による孔の開閉制御機構の解明を行うことで、ガス交換系の機能最適化の仕組みを解明する。それを踏まえて環境に応じたガス交換組織の最適化された構造を理解することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、間隙と孔から成るガス交換組織の構造最適化について理解するために、苔類ゼニゴケの間隙(気孔)と孔(気室孔)をモデルとして用い、間隙発生の分子機構解明、細胞壁の物性分析による孔の開閉制御機構の解明を行うことで、ガス交換系の機能最適化の仕組みを解明する。それを踏まえて環境に応じたガス交換組織の最適化された構造を理解することを目指した。
前年度は、分子機構の解明においては、ゼニゴケにおいて間隙の形成を抑制する因子を単離した。さらに、気室と気室孔の形態に多様性をもつ近縁種を入手した。今年度は前年度に得られた結果をもとに、引き続き分子機構の解明を進めるとともに、単離した間隙形成抑制因子の発現量を調節することで、異なる間隙密度の植物体を作成することが出来た。また、既に単離した因子はノックアウトすることによって孔の形成が阻害されることが分かった。作成した様々な間隙密度の植物体、ガス交換系の一部を欠損した変異体、ガス交換系の構造が異なる近縁種を用い、赤外線サーモグラフィーによる蒸散量の解析、蒸散測定装置による光合成活性の測定を行った。これらの結果を総合して、間隙と孔の発生制御因子を単離して分子機構の一端を明らかにするとともに、蒸散測定や光合成活性測定を行ったことによって、気室の適応的な意義を理解する一助となる結果を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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