計画研究
高CO2環境における代謝物の含量を精査することにより窒素同化能力と高CO2応答の密接な関係を明らかにすることが本研究課題の目的である。この目的に沿って、これまでに、光強度、CO2濃度、無機態窒素の種類と濃度などが異なる環境で生育させたシロイヌナズ野生型株や、窒素同化能力強化植物のメタボローム解析を行ってきた。これらに加えて、本年度は、窒素同化能力抑制植物を用いたメタボローム解析を実施した。硝酸シグナル応答において中心的な役割を果たす転写活性化因子NLPを同定して、これの機能を阻害すると硝酸還元に関わる酵素遺伝子のみならずアンモニア同化に関わる酵素遺伝子の発現も大幅に減少することを見出したことから、転写抑制ドメインを付加したNLPを過剰発現しているシロイヌナズナ形質転換体を作出し、これを窒素同化能力抑制植物として表現形解析とメタボローム解析を行った。その結果、高CO2環境によってもたらされるバイオマスの上昇が、野生型株に比べて、この窒素同化能力抑制植物では低下していることが明らかとなった。また、野生型株では高CO2によりバイオマスが上昇しても遊離アミノ酸の含量の低下が起きていないが、窒素同化能力抑制植物では遊離アミノ酸の含量の低下が起きていることが判明した。このことから、窒素同化能力の大きさが高CO2応答に影響を及ぼすことが示唆された。さらに、個々のアミノ酸含量を精査した結果、グルタミンやグルタミン酸といった高CO2環境になると野生型株では含量が上昇するアミノ酸の含量が窒素同化能力抑制植物では上昇していないこと、また、高CO2環境で起こるセリンの含量の減少が、野生型株に比べて窒素同化能力抑制植物では小さくなっていることが判明した。したがって、高CO2環境では野生型株と窒素同化能力抑制植物の遊離アミノ酸組成の違いが大きくなることも明らかとなった。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2015 2014
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)
Plant Cell Physiology
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