研究課題
基盤研究(C)
本研究では、可塑的な葉緑体分化の分子機構の解明を目的とする。非光合成器官・組織の色素体は、潜在的に光合成を行なう葉緑体に分化する能力を維持しているが、通常条件で葉緑体への分化は抑制されている。この可塑的な葉緑体分化制御機構を解明出来れば、葉緑体分化および光合成光化学系装置構築の分子機構を明らか出来るだけでなく、将来的にシンク器官である非光合成器官をソース器官に変換し、光合成生産効率を向上した作物の分子育種にも繋がることが期待される。本研究では、シロイヌナズナの根をモデルとして、可塑的な葉緑体分化のメカニズムの解明に取り組む。今年度は４つの研究課題（1.葉緑体分化抑制機構の解明、2.葉緑体分化に関わる転写因子の同定・遺伝子導入、3.葉緑体分化に伴う光合成能力の評価および4.非光合成組織における特異的発現プロモーター系の開発と生育環境の最適化）のうち、1と3を中心に行なった。1については、葉緑体分化抑制に関わるシグナル伝達系について、地上部を切除した根における葉緑体分化誘導を指標に、そのシグナル伝達系の解析を行なった。その結果、傷害シグナルの転写因子であるWIND1の活性化により生成されたサイトカイニンが、Response regulatorであるARR1/12を介してGLKやGNC/CGA1の転写活性化を誘導していることが明らかとなった。また、3について、緑化した根における光合成装置の形成について詳細に解析を行なった。その結果、反応中心に対してアンテナ系が発達していること、光化学系IIの量子収率は低いものの、光合成によりその重量を維持できること等を明らかにすることが出来た。残る、2, 4の研究課題についても準備中である。
2: おおむね順調に進展している
研究は概ね順調に進展している。既に3の研究課題については、論文投稿を行ない現在審査中である。
当初の研究計画通り遂行していく予定である。
研究に必要な消耗品および実験補助のための人件費を中心に使用していく。また学会参加のための旅費を支出予定である。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)
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http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/masuda_lab/Masuda_Laboratory/Welcome.html
