研究課題
多くの植物が行う「C3型光合成」では、Rubiscoのオキシゲネーション反応により、いったん固定した二酸化炭素を放出してしまうことが知られている。この現象は「光呼吸」として知られており、光合成効率を著しく低下させていると考えられている。本研究の目的は、重炭酸イオン輸送体を葉緑体内包膜に導入することで葉緑体内に二酸化炭素を濃縮し、光呼吸を抑えて光合成能を向上させることである。H28年度は、シアノバクテリアの重炭酸イオン輸送体BicA及びSbtAを発現するシロイヌナズナの生理学的解析を行った。形質転換体を様々な非生物ストレス条件下で生育させてその成長を調べたところ、一部の重炭酸イオン輸送体発現株においてコントロール株よりも良い成長が観察された。また、現在発現させているキメラ型重炭酸イオン輸送体には、葉緑体内包膜輸送シグナルが付加されているが、これが重炭酸イオン輸送活性に悪影響を与えている可能性が否定できない。そこで、本年度は、輸送体以外の部分を除去するためのプロテアーゼを植物に導入するコンストラクトを作製した。具体的にはプロテアーゼ遺伝子に葉緑体移行シグナルを付加し、プロテアーゼを葉緑体ストロマに導入するためのキメラ遺伝子を作製した。さらに、プロテアーゼ切断部位を含むキメラ重炭酸イオン輸送体遺伝子を作製した。最終的に、同一ベクター上にキメラ型重炭酸イオン輸送体遺伝子とプロテアーゼ遺伝子を持つコンストラクトを完成させることができ、これをシロイヌナズナに形質転換した。
2: おおむね順調に進展している
キメラ型重炭酸イオン輸送体を発現する形質転換体の成長がコントロールよりも良い可能性が示唆されており、研究が大きく進展する可能性があるため。
次年度も当初計画に従って研究を進める。特に、実際の形質転換体の光合成速度にどのような影響が出ているか調査する予定である。
年度末の旅費の一部を校費で支払ったため差額が生じた。
繰越金は消耗品費に使用する予定である。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件)
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