2015 Fiscal Year Research-status Report
二酸化炭素透過性アクアポリンの生理機能および分子機構の研究
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26440146
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
且原 真木 岡山大学, その他部局等, 准教授 (00211847)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 洋二郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, その他部局等, 研究員 (50462560)
児玉 直美 兵庫県立大学, 環境人間学部, 研究員 (60594611) [Withdrawn]
米村 正一郎 国立研究開発法人 農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (20354128)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アクアポリン / イネ / 二酸化炭素透過性 / レーザ分光二酸化炭素安定同位体比測定 / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの酵母およびアフリカツメガエル実験系でCO2透過性を持つことが示されていたオオムギの天然型原形質膜（PIP）型アクアポリン遺伝子（HvPIP2;1、HvPIP2;3）およびアミノ酸置換変異アクアポリン遺伝子HvPIP2:4M126Iについて、それぞれの遺伝子を恒常発現プロモーター（ユビキチンプロモーター等）およびは緑葉で高発現するプロモーター（Cabプロモーター、RubisCOアクチベースプロモーター）につなげてイネに導入して形質転換イネを作出して複数の形質転換系統のT1世代を昨年度まで得た。
今年度は、それら系統の次世代（T2世代）を確立して、各系統で導入したアクアポリンたんぱく質の発現量をドットブロットおよびウエスタンブロットで調べ、発現が多かった計12系統を選抜した。これら系統のCO2葉内透過性を、エアロダインレーザー分光法による炭素同位体比計測を利用した新しい測定システムで測定した。この測定システムの改良も進めて高精度化を実現した。具体的には各チャンバーでの湿度制御を改良して気孔の開閉による制御値のばらつきに追従した制御が可能となった。また測定チャンバーに入るCO2濃度と出口の濃度を一定にすることで、CO2濃度依存に由来する同位体比算出の精度の低下を防ぐことができるようになった。測定結果については、光合成能能が向上した系統がいくつか見出されたが、その原因がCO2葉内透過性の向上によるかどうかを結論付けるためには測定系統数をさらに増やす必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既知のCO2透過型アクアポリンによる形質転換体の作成については、予定通り複数系統でT2まで得て、CO2葉内透過性を測定することができた。葉肉細胞のCO2葉内透過性測定系の改良もできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
CO2透過型アクアポリンによる形質転換体については、作出した個体での遺伝子発現レベル・タンパク発現レベルの確認を引き続き進める。光合成能向上が認められた系統については、導入アクアポリンの発現量を確認するともに、さらに測定する系統数を増やして確認する必要がある。またCO2葉内透過性測定で有望とみられたイネ系統の水透過性や環境ストレス耐性についても調べる。酵母測定系でCO2透過性が示されていたOsTIP2;2については、イネに導入して形質転換体を作成して、その発現解析、局在解析、CO2葉内透過性測定を行う。
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| Causes of Carryover |
形質転換体の作成、生育が予定の系統数まで達しなかったために、CO2葉内透過性測定に十分な系統数を供給できなかった。このためイネ系統の作出、発現測定、生育、CO2葉内透過性測定に予定していた消耗品費等経費の一部を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度に積み残したイネ系統の育成と測定に、この経費を使用する計画である。、
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