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2019 年度 実績報告書

葉の窒素代謝ネットワークの転写後制御の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K07691
研究機関北海道大学

研究代表者

高林 厚史  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (90546417)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード植物の窒素同化
研究実績の概要

本研究では、葉緑体の窒素同化の制御因子であるACR11の制御機構の解明を目的として、研究を行ってきた。先行研究から、ACR11がGS/GOGATの制御を行うことは明らかになっている。一方で、申請者のこれまでの実験結果から、ACR11がGS/GOGATの制御だけに機能していると考えると、単純には説明できない表現型が認められてきた。現時点では、ACR11欠損株で合成されたグルタミン酸のフローが、野生株と異なる可能性を考えている。

今年度は、それを検証するため、1)安定同位体を用いたトレーサー実験、および、2)葉緑体アミノ酸輸送体とACR11欠損変異株の二重変異株の解析を目的として研究を進めた。まず、安定同位体を用いたトレーサー実験の予備実験として、土壌、寒天培地、水耕培地で野生株とACR11欠損変異株を栽培し、遊離アミノ酸分析を行ったところ、いずれの条件においても(野生株とACR11欠損変異株において)同じ傾向の差が認められた。水耕栽培の方が土壌栽培や寒天培地栽培と比較して、安定同位体の取り込みが確実であったことから、トレーサー実験を水耕栽培で進めることとした。現時点で水耕栽培を用いて安定な植物の生育が可能になっており、この系を用いてトレーサー実験を進める予定である。次に、昨年度までの結果を踏まえ、ACR11欠損株に特有のアミノ酸遊離プロファイルの一因は、葉緑体から葉緑体外へのアミノ酸輸送活性が(野生株と)異なる点にあるのではないかと考え、ACR11欠損株との二重変異株を作成を行った。現在は、二重変異株の選抜を終え、今後、その表現型の解析を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of a PSI-PSII megacomplex containing LHCSR and PsbS in the moss Physcomitrella patens.2019

    • 著者名/発表者名
      Furukawa R, Aso M, Fujita T, Akimoto S, Tanaka R, Tanaka A, Yokono M, Takabayashi A
    • 雑誌名

      J Plant Res

      巻: 132 ページ: 867, 880

    • DOI

      10.1007/s10265-019-01138-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horizontal Transfer of Promiscuous Activity from Nonphotosynthetic Bacteria Contributed to Evolution of Chlorophyll Degradation Pathway.2019

    • 著者名/発表者名
      Obata D, Takabayashi A, Tanaka R, Tanaka A, Ito H.
    • 雑誌名

      Mol Biol Evol

      巻: 36 ページ: 2830, 2841

    • DOI

      10.1093/molbev/msz193

    • 査読あり
  • [備考] 生物適応研究室

    • URL

      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/plantadapt/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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