• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2008 年度 実績報告書

ミトコンドリア呼吸鎖と光合成系・窒素同化系との相互作用の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19039009
研究機関東京大学

研究代表者

野口 航  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (80304004)

キーワード環境 / 植物 / ストレス / 植物生理学 / 呼吸鎖
研究概要

1 ストレス環境でのAOXの役割の解明
シロイヌナズナ野生株(WT)とAOXla遺伝子のT-DNA挿入株(aoxla)を比較した。本年度はC・N代謝におけるAOXの役割を解明するため、低N条件下のC・N代謝におけるAOX欠損の短期的・長期的影響を調べた。短期間の低N処理では、WTとaoxlaのどちらも解糖系やカルビン回路の中間産物が増加した。aoxlaではWTよりその増加が抑えられていた。短期処理ではWTとaoxlaには差はなかったが、長期処理ではaoxlaの成長がWTよりも良かった。aoxlaでは中間代謝産物の蓄積が抑制されたことが、長期的な成長の差につながったと考えられる。
2 NH_4^+条件下での呼吸速度の増加メカニズムの解明NH_4^+条件下では呼吸速度の増加やAOXの誘導がおこる。そのメカニズムの解明を目的として、シロイヌナズナをNH_4^+/NO_3^-比を多段階に変えた様々な環境下で栽培し、一次代謝産物などを測定した。その結果、NH_4^+条件下の呼吸速度の増加は、組織内のNH_4^+量の増加によるシトクロム経路の最大活性の増加によると考えられる。一方、NH_4^+条件下におけるAOX誘導は、NH_4^+量の増加や過剰還元力の蓄積量の増加よりも、主にNO_3^-量の減少により説明できる可能性が高かった。
NH_4^+条件下では呼吸速度の増加やAOXの誘導がおこる。そのメカニズムの解明を目的として、シロイヌナズナをNH_4^+/NO_3^-比を多段階に変えた様々な環境下で栽培し、一次代謝産物などを測定した。その結果、NH_4^+条件下の呼吸速度の増加は、組織内のNH_4^+量の増加によるシトクロム経路の最大活性の増加によると考えられる。一方、NH_4^+条件下におけるAOX誘導は、NH_4^+量の増加や過剰還元力の蓄積量の増加よりも、主にNO_3^-量の減少により説明できる可能性が高かった。
3 強光処理後の葉のPQとUQの酸化還元比の変化とAOXによる影響
葉に強光処理を与えると呼吸鎖と光合成電子伝達系のどちらも影響を受ける。このとき、プラストキノン(PQ)プールだけではなく、ユビキノン(UQ)プールも影響を受ける可能性が高い。本年度は、PQとUQを同時測定するHPLCの系を用いて、強光処理後の葉のPQ・UQの酸化還元比を測定し、WTとalxlaとを比較した。強光処理後、PQとUQはどちらも還元されたが、UQ-9ではaoxlaの方がより還元された。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Maintenance mechanisms of the pipe model relationship and Leonardo da Vinci's rule in the branching architecture ofAcer rufinerve tree2009

    • 著者名/発表者名
      Sone K, Suzuki A, Miyazawa S-I, Noguchi K, Terashima I
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research 122

      ページ: 41-52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold tolerant crop species have greater temperature homeostasis of leaf respiration and photosynthesis than cold sensitive species2009

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

      Plant and Cell Physiology 50

      ページ: 203-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of chloroplastic photooxidative stress on mitochondrial alternative oxidase capacity and respiratory properties : a case study with Arabidopsis yellow variegated 22008

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Watanabe C, Kato Y, Sakamoto W, Noguchi K
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 49

      ページ: 592-603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of the electron transport in determining the temperature dependence of photosynthetic rate in spinach leaves grown at contrasting temperatures2008

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

      Plant and Cell Physiology 49

      ページ: 583-591

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The lack of alternative oxidase at low temperature leads to a disruption of the balancein carbon and nitrogen metabolism, and to an up-regulation of anti-oxidant defense systems in Arabidopsis thaliana leaves2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe CK, Hachiya T, Terashima I, Noguchi K
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment 31

      ページ: 1190-1202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct light response of the adaxial and abaxial stomata in intact leaves of Helianthus annuus L2008

    • 著者名/発表者名
      Wang Y, Noguchi K, Terashima I
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment 31

      ページ: 1307-1316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of growth temperature and total nonstructural carbohydrate accumulation on growth coefficient in Petunia x hybrida petals2008

    • 著者名/発表者名
      Hachiya T, Noguchi K
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum 134

      ページ: 293-302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The chloroplast avoidance response decreases internal conductance to CO_2 diffusion in Arabidopsis thaliana leaves2008

    • 著者名/発表者名
      Tholen D, Boom C, Noguchi K, Ueda S. Katase T. Terashima I
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment 31

      ページ: 1688-1700

    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナミトコンドリア分裂変異体は強光条件下で生育阻害を示す2009

    • 著者名/発表者名
      洞庭葉子, 藤本優, 野口航, 有村慎一, 堤伸浩
    • 学会等名
      日本育種学会第115回講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] HPLCによるPQ・UQレドックスの同時分析とAOX欠損による影響2009

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮, 秋田駿介, 寺島一郎, 柴田勝, 野口航
    • 学会等名
      日本植物生理学会2008年度年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2009-03-23
  • [学会発表] 生育光環境が植物の両面気孔の光応答性に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      Wang Yin, 野口航, 寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物生理学会2008年度年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
  • [学会発表] 低窒素下での呼吸系の解析とAOXの役割2009

    • 著者名/発表者名
      渡邊千尋, 蜂谷卓士, 高原健太郎, 川合真紀, 内宮博文, 寺島一郎, 野口航
    • 学会等名
      日本植物生理学会2008年度年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
  • [学会発表] メタボローム解析を用いたアンモニア毒性に対する硝酸の影響の解析2009

    • 著者名/発表者名
      蜂谷卓士, 渡邊千尋, 高原健太郎, 川合真紀, 内宮博文, 寺島一郎, 野口航
    • 学会等名
      日本植物生理学会2008年度年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
  • [学会発表] 硝酸同化コストと窒素収支の器官依存性2009

    • 著者名/発表者名
      白井貴之, 蜂谷卓士, 寺島一郎, 野口航
    • 学会等名
      日本植物生理学会2008年度年会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2009-03-21
  • [学会発表] 西オーストラリアの塩害地におけるユーカリ植林木の成長と葉の水分特性2009

    • 著者名/発表者名
      齋藤隆実, 曽根恒星, 野口航, 寺島一郎, 宮澤真一, 林和典
    • 学会等名
      日本生態学会第56回大会
    • 発表場所
      岩手県立大学, 盛岡
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] AOX and light intensity2008

    • 著者名/発表者名
      Ko Noguchi
    • 学会等名
      AOX Symposium 2008
    • 発表場所
      Evora, Portugal
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Metabolic interaction between chloroplast and mitochondrion2008

    • 著者名/発表者名
      Ko Noguchi
    • 学会等名
      The Ins and Outs of Chloroplasts
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪
    • 年月日
      2008-10-15
  • [学会発表] HPLCを用いた光合成系と呼吸系の電子伝達鎖レドックス同時分析2008

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮, 寺島一郎, 柴田勝, 野口航
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] 高等植物の呼吸系の環境応答2008

    • 著者名/発表者名
      野口航
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 硝酸同化のコスト定量と環境応答性2008

    • 著者名/発表者名
      白井貴之, 蜂谷卓士, 寺島一郎, 野口航
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 林床の微環境が許す葉・許さない葉2008

    • 著者名/発表者名
      岡島有規, 種子田春彦, 野口航, 寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 生育光環境は植物の両面気孔の光応答性に影響する2008

    • 著者名/発表者名
      Wang Yin, 野口航, 寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 気孔の光環境応答の生理生態学 : 葉の表裏の気孔の機能分化と気孔分化におけるシステミック制御2008

    • 著者名/発表者名
      Wang Yin, 新谷考央, 野口航, 寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2008-09-25

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi