2023 年度研究成果報告書

植物の老化過程における葉緑体DNA分解の生理的意義の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	21K06230
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関	岡山大学
研究代表者	高見常明岡山大学, 総合技術部, 技術専門職員 (70614254)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	オルガネラDNA / 葉緑体 / 光合成 / 老化
研究成果の概要	植物が持つ葉緑体には独自のDNAが存在し、その量は植物の発達過程や組織特異的に制御されている。一方で葉緑体DNAが分解されることに対する生理的意義については議論の余地を残している。また種子植物においてオルガネラDNA分解酵素が広く保存されており、その機能も多様化していることも考えられる。本研究では葉緑体DNA分解の生理的意義の解明を目的にモデル植物のシロイヌナズナ(双子葉類)とイネ(単子葉類)を用いて研究を行い、オルガネラDNA分解が遺伝子発現制御を介し植物の老化に関与していることと、植物種によってオルガネラDNA分解による植物の成長に与える寄与度が異なることを明らかにした。
自由記述の分野	植物生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	オルガネラDNA研究は酵母や藻類を用いて主に複製、安定性、修復などに関する知見が報告されているが、分解に焦点を当てた研究は少ない。このような研究動向の中で、本研究によってオルガネラDNA分解と植物の老化との関係性が明らかとなった。また単子葉類のイネを用いて研究を行った結果、オルガネラDNA分解酵素DPD1は広く種子植物に保存されているが、その寄与度は植物種により異なっていることが明らかとなった。これらの成果を基盤とすることで作物の育種・品種改良への応用が期待される。