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Signaling pathway in light-induced stomatal opening

光诱导气孔开放的信号通路

基本信息

批准号：
20H00468
负责人：
木下俊則
金额：
$ 28.87万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地球上最大の代謝反応である光合成は人類生存の基盤であり、農作物を提供するのみならず、二酸化炭素を吸収する一方、酸素を産出して地球環境を整えている。植物の表皮に存在する気孔は、植物固有の代謝反応である光合成に必要な二酸化炭素の唯一の取り入れ口であり、刻々と変動する環境に応答してその開度を調節している。気孔を構成する一対の孔辺細胞は、光に応答して気孔を開口させ、ガス交換を促進し、一方、乾燥ストレスに曝されると、植物ホルモン・アブシシン酸に応答して気孔を閉鎖し、植物からの水分損失を防いでいる。これまでの申請者らの研究により、孔辺細胞では、青色光や赤色光に応答して細胞膜プロトンポンプがリン酸化により活性化され、気孔開口の駆動力を形成することなど、気孔開口の重要な分子機構の一端が明らかとなってきた。本研究では、植物の成長・生存に極めて重要な光による気孔開口のシグナル伝達の分子機構を、研究代表者のこれまでに培ってきた技術・経験を生かした生理・生化学的手法やケミカルバイオロジーを駆使して明らかにすることを目的として研究を進めてきた。また、気孔開口のキーエンザイムである細胞膜プロトンポンプ活性化の分子機構について、特にリン酸化に関わる因子の解析に主眼をおき進めてきた。さらに、気孔開度に影響を与える化合物の同定を目的としたケミカルスクリーニングを進め、強力に気孔開度に影響を与える化合物を続々と同定し、その機能解析を進めてきた。

The largest metabolic reaction on earth is photosynthesis, which is the basis for human survival. Crops provide oxygen, diacid, carbon absorption, and acid production. The existence of pores in the plant epidermis, the inherent metabolism of plants, photosynthesis, the only access to diacidified carbon, and the regulation of the opening of environmental conditions. A pair of pores are formed, and the pores are opened, and the exchange is promoted, and the drying process is exposed. The pores are closed, and the water loss of the plants is prevented. The applicant's research indicates that the pore cell is activated by cyan light or red light, and the pore opening is an important molecular mechanism for the formation of pore openings. This study is an important part of plant growth and survival. It focuses on the molecular mechanism of pore opening and expression. It is a representative of the study on the development of techniques, physiology and biochemistry. The molecular mechanism of cell membrane activation and the analysis of factors related to acidification The effect of pore opening on the stability of compounds is discussed.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ミネソタ大学/ペンシルバニア大学(米国)

明尼苏达大学/宾夕法尼亚大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

CIPK23 regulates blue light-dependent stomatal opening in Arabidopsis thaliana.

DOI：
10.1111/tpj.14955
发表时间：
2020-11
期刊：
The Plant journal : for cell and molecular biology
影响因子：
0
作者：
Inoue SI;Kaiserli E;Zhao X;Waksman T;Takemiya A;Okumura M;Takahashi H;Seki M;Shinozaki K;Endo Y;Sawasaki T;Kinoshita T;Zhang X;Christie JM;Shimazaki KI
通讯作者：
Shimazaki KI

植物生理学グループwebページ

植物生理学组网页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

南京農業大学(中国)

南京农业大学（中国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Stomatal immunity against fungal invasion comprises not only chitin-induced stomatal closure but also chitosan-induced guard cell death

针对真菌入侵的气孔免疫不仅包括几丁质诱导的气孔关闭，还包括壳聚糖诱导的保卫细胞死亡

DOI：
10.1073/pnas.1922319117
发表时间：
2020-08-25
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Ye, Wenxiu;Munemasa, Shintaro;Murata, Yoshiyuki
通讯作者：
Murata, Yoshiyuki

DOI：
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作者：
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作者：
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木下俊則其他文献

GFPを用いた核局在タンパク質の観察法

使用GFP观察核定域蛋白的方法

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
細胞工学シリーズ「新版植物の細胞を観る実験プロトコール」編 22
影响因子：
0
作者：
木下俊則;島崎研一郎;Yusaku Yamada;Tsuboi et al.;Masahiro Ohta;Kanegae et al.;Iwata et al.;Narikawa et al.;Noriaki Oyabu;Zikihara et al.;Oscar Custance;Nakasone et al.;Seizo Morita;Yoshihara et al.;森田清三;Kong et al.;長谷あきら
通讯作者：
長谷あきら