| 研究課題/領域番号 |
26292191
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
華岡 光正 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (30508122)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 葉緑体 / 概日時計 / ストレス応答 / シグマ因子 / 転写制御 |
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| 研究実績の概要 |
固着生活を営む植物は、過酷な自然環境下で生き抜くための独自のストレス適応戦略を持っている。従来のストレス応答の研究は、実際にストレス環境下におかれた際の植物の応答を調べるものであったが、本研究では視点を大きく変えて、来たるべきストレスを「待ちかまえる」植物独自の新しい環境適応戦略を明らかにすることを目的とした。特に、昼夜の明暗サイクルに適応するための内在システムである概日時計の生理的役割に着目し、細胞核と葉緑体間における時間シグナル伝達機構の解析を通じて、概日時計による葉緑体機能制御と、昼夜の光環境変化によるストレスから光合成機能を守るメカニズムの解明を目指した。
葉緑体RNAポリメラーゼのプロモーターの認識に関わるシグマ因子は核にコードされており、シロイヌナズナではSIG1～SIG6の6種が存在する。6種のうち、明暗同調後の連続光条件下でSIG1とSIG5が24時間周期の発現パターンを示し、夜明け前にその発現ピークを持つ。12時間ごとの明暗サイクルの下で生育させたシロイヌナズナのロゼット葉を、夜明け前後4時間に相当する点で経時的に回収し、抽出した全RNAを用いたノザン解析によってシグマ因子と葉緑体遺伝子の発現パターンを調べた。その結果、SIG5とそのターゲットであるpsbD-BLRP（光化学系IIのD2タンパク質をコードする）の夜明け前からの発現上昇がmRNAレベルで確認された。この結果から、植物が概日時計を利用して夜明け前からSIG5の発現を誘導することで、夜明け時の不意の強光ストレスに備える「予防」機構を持つ可能性が示唆された。またSIG5の欠損株、過剰発現株を用いた解析により、夜明け前後の光ストレスに対してSIG5が抵抗性を持つ可能性を示す予備的データを得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度の研究内容として計画した項目はほぼ終了しており、概日時計による葉緑体遺伝子の発現制御、および葉緑体のストレス耐性に関する新たなモデルの提案に向けて、順調に研究が進行しているものと考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究目的・研究計画にしたがって、２年目の研究を進める。現状で大きな問題はないが、詳細な研究内容や順序については今後の実験結果を踏まえて柔軟に対応しながら進める。当初の計画に従いつつ、それらを上回る成果を挙げられるよう、効率的かつ効果的な研究推進に努める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度において、謝金（人件費）を計上していたが、研究を遂行するための研究協力者を雇用することが無かったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
２年目においては、研究計画に基づき研究協力者を雇用することを予定しており、初年度に計上していた謝金分も含めて使用する予定である。
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