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2010 年度 実績報告書

成長呼吸と維持呼吸の高CO_2応答

計画研究

研究領域植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO2応答の包括的解明
研究課題/領域番号 21114007
研究機関東京大学

研究代表者

寺島 一郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40211388)

研究分担者 野口 航  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (80304004)
種子田 春彦  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特任助教 (90403112)
キーワード生理生態 / 環境応答 / 代謝生理 / 光合成 / 安定同位体 / 気孔コンダクタンス / 葉肉コンダクタンス / ABA
研究概要

1)高CO2条件下におけるシロイヌナズナの呼吸系の応答:地上部と根の乾燥重量当たりの呼吸速度はどちらも、測定した生育期間にわたって、高CO2条件の方が低かった。また、390ppmv条件下の地上部の呼吸速度では明確な日変化が見られたが、高いCO2条件ではEI変化が見られなかった。一般に、植物の呼吸速度は、呼吸基質量(基質律速)または呼吸系産物(おもにATP)の消費速度(ADP律速)によって決定される。ショ糖や脱共役剤を添加する事により、呼吸速度の律速要因を解析したところ、どちらのCO2条件でも呼吸速度は主にADP律速で決定され、基質律速の程度は低かった。
2)高CO2条件下におけるalternative oxidase(AOX)の応答:高CO2条件下ではシトクロムc酸化酵素(COX)が阻害され、バイパスとなるAOXが働いている可能性が示唆されている。本研究では、高CO2下でシロイヌナズナのAOXは働くのか、また、AOXが誘導される条件ではAOXの働きがより重要になるのかという課題の解明をめざし、実験条件の設定を行った。
3)気孔開度におよぼすアポプラスト環境の影響:制御環境下で、葉および剥離表皮の気孔の挙動を経時的に顕微鏡観察するためのシステムを完成させた。試料用のチェンバーは、2個の真鍮ブロックを重ねたもので、両面はガラス張りである。試料の温度は恒温槽からの水をブロック内に循環させて制御している。チェンバーに通す気体の組成はマスフローコントローラーで、露点はペルチエ素子を用いたコンデンサで制御した。このシステムを用いると、剥離表皮を葉肉組織に移植した状態で気孔の挙動を観察することが可能となった。
Mott(2008)らによる「気孔開閉におよぼす葉肉の作用」を提唱した研究の追試に着手した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Leaf functional anatomy in relation to photosynthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Terashima I, Hanba YT, Tholen D, Niinemets U
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 155 ページ: 108-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenotypic plasticity in photosynthetic temperature acclimation among crop species with different cold tolerances2010

    • 著者名/発表者名
      Yamori W, Noguchi K, Hikosaka K, Terashima I
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 152 ページ: 388-399

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of AOX1a deficiency on plant growth, gene expression of respiratory components, and metabolic profile under low nitrogen stress in Arabidopsis thaliana plants2010

    • 著者名/発表者名
      Watanabe CK, Hachiya T, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I, Noguchi K
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 810-822

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ammonium-dependent respiratory increase is dependent on the cytochrome pathway in Arabidopsis thaliana shoots2010

    • 著者名/発表者名
      Hachiya T, Watanabe CK, Boom C, Tholen D, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment

      巻: 33 ページ: 1888-1897

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of nitrogen nutrition on the carbohydrate repression of photosynthesis in leaves of Phaseolus vulgaris L2010

    • 著者名/発表者名
      Araya T, Noguchi K, Terashima I
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 123 ページ: 371-379

    • 査読あり
  • [学会発表] Leuningモデルの検証とメカニズムとの擦り合わせ:酸素分圧制御2010

    • 著者名/発表者名
      岡島有規、寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 年月日
      20100909-20100911
  • [学会発表] 葉内コンダクタンスの環境応答におけるアクアポリン活性制御の役割2010

    • 著者名/発表者名
      溝上祐介、野口航、寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 年月日
      20100909-20100911
  • [学会発表] 高CO2条件におけるシロイヌナズナの呼吸の応答2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺千尋、蜂谷卓士、寺島一郎、野口航
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 年月日
      20100909-20100911
  • [学会発表] Effects of photosynthesis on stomatal responses : their differences between red and blue light, and/or between the adaxial and abaxial stomata2010

    • 著者名/発表者名
      Wang, Y., Noguchi, K., Terashima, I.
    • 学会等名
      15th International Congress on Photosynthesis
    • 発表場所
      Friendship Hotel, Beijin
    • 年月日
      20100822-20100827
  • [学会発表] The role of aquaporin activity in regulation of internal conductance" 15th International Congress on Photosynthesis2010

    • 著者名/発表者名
      Mizokami, Y., Noguchi, K., Terashima, I.
    • 学会等名
      15th International Congress on Photosynthesis
    • 発表場所
      Friendship Hotel, Beijin
    • 年月日
      20100822-20100827
  • [学会発表] Stomatal response to green light in intact leaves2010

    • 著者名/発表者名
      Wang, Y., Noguchi, K., Terashima, I.
    • 学会等名
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      20100606-20100610
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉緑体の光定位運動にともなう光合成CO2拡散抵抗の変化2010

    • 著者名/発表者名
      Danny Tholen、Carolina Boom、上田眞吾、片瀬隆雄、野口航、寺島一郎
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20100604-20100605
  • [備考] ニュースレターは上記Webサイトでダウンロード可能

    • URL

      http://plant.biology.kyushu-u.ac.jp/shinryoiki/index.html

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公開日: 2013-06-26  

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