| 研究概要 |
植物は光エネルギーを利用して光合成を行っており,光エネルギーをどれだけ集めるかは植物の生産性に直接関係している。申請は、人間が作った栽培条件では,植物は必ずしも最高の生産性を示していないと考え、太陽光を捕捉する光合成の集光装置を改変することが、植物の生産性の向上につながると考えた。
集光装置の大きさを制御するのは、光化学系を構成する蛋白質ではなく、周辺集光装置を構成するクロロフィルbの合成活性と考えられてきた。我々が単離したCAOは二段階の酸素添加反応を触媒し,クロロフィルaをクロロフィルbに転換する酵素であり、クロロフィルb合成を単独で調節していると考えられる。そこで、シロイヌナズナの野生型,及びクロロフィルb欠損株に、35Sプロモーター制御のCAOを導入した。導入した株を様々な光条件下で育て、クロロフィルbの蓄積を調べた。野生株では、光の強度が増すに従って、クロロフィルa/クロロフィルb比が高くなり、集光装置が小さくなった。それに引き換え、CAOの発現が誘導されている株では、どのような光強度においてもクロロフィルbが活発に合成され、常に大きな集光装置を形成していた。昨年度の結果では、CAOを導入した株では、低照度下では集光装置が約20%大きくなったことが示されたが、本年度の結果は、さらい集光装置が大きくなったことを示した。この結果は、外部環境が変わっても、遺伝子工学的を用いて、集光装置の大きく保つことが可能なことを示している。
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