常緑針葉樹の光合成調節機構の複合体プロテオミクスおよび分光学的手法よる統合的解析

利用复杂蛋白质组学和光谱技术综合分析常绿针叶树的光合调节机制

• 批准号: 20H03017
• 负责人: 田中 亮一
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03017/
• 关键词: 光合成; 光化学系２; 常緑針葉樹; 熱放散

本年度は、イチイのチラコイド膜の精製方法を改良し、より自然な状態に近いと思われるチラコイド膜を夏と冬のイチイの葉から精製した。このイチイのチラコイド膜の時間分解クロロフィル蛍光解析を行ったところ、冬には光化学系２において非常に早い(およそ40ピコ秒以内）熱放散が増加しているという結果が得られた。また、以前の方法で精製したチラコイド膜には顕著に見られなかった、光化学系２から光化学系１へのエネルギー移動（スピルオーバー）が数ナノ秒の速度で顕著に増加していることが観察された。前者は、光化学系２のアンテナからの熱放散と思われ、この現象にはEarly light-induced protein (ELIP)が関与すると考えられる。一方、後者は、光化学系２と光化学系１の相互作用の増加が考えられる。したがって、冬季にはELIPとスピルオーバーの両方で熱放散が行われていることが示唆された。また、森林総研北海道支所において、また、４種類の常緑針葉樹（イチイ、トドマツ、エゾマツ、アカエゾマツ）の冬期の光合成応答を解析し、いずれにおいても冬期に強く光化学系２の量子収率が低下するが、冬期のキサントフィル色素の蓄積はイチイとトドマツにおいてより顕著に見られる一方、春季の光化学系II量子収率の回復はこれらの２種がエゾマツ、アカエゾマツよりも早く見られた。これらの結果から、４種の樹種の冬期の低温強光条件への応答の違いが示唆される。また、イチイのElip遺伝子をシロイヌナズナに導入した遺伝子組み換え植物を作出した。現段階では、この植物において特徴的な形質は観察されていないが、持続的な熱放散の観察手法を改良し、さらなる解析を行う予定である。

This year, the refining method of the film was improved, and the film was refined in summer and winter. The time decomposition of the film is determined by the analysis of light. The results show that the heat emission of the photochemical system 2 increases very early (within 40 seconds). In the past, the method of refining the film was improved by increasing the speed of the film in a few seconds. The former is related to the Early light-induced protein (ELIP) and the latter is related to the photochemical system. The interaction between one side, the other side, the photochemical system 2 and the photochemical system 1 increases. In the winter, the temperature of the air is reduced. 4 species of evergreen conifers in Hokkaido Branch of Forest Research Institute The photosynthesis rate of winter is lower than that of winter. The accumulation of pigment in winter is lower than that in spring. The photosynthesis rate of spring is lower than that in winter.アカエゾマツよりも早く见られた。The results showed that 4 species of tree species had low temperature and strong light conditions in winter. A plant is a plant. A plant is a plant. At the present stage, the shape and quality of the characteristics of these plants will be observed, and the observation method of the heat dissipation will be improved, and the analysis will be determined.

项目成果

Structural Characterization of the Chlorophyllide a Oxygenase (CAO) Enzyme Through an In Silico Approach

• DOI: 10.1007/s00239-023-10100-9
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Journal of Molecular Evolution
• 影响因子: 3.9
• 作者: D. Dey;R. Tanaka;Hisashi Ito

Characterization of photosystem II assembly complexes containing ONE-HELIX PROTEIN1 in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1007/s10265-022-01376-x
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: Journal of Plant Research
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hanaki Maeda;Koharu Takahashi;Y. Ueno;Kei Sakata;Akari Yokoyama;Kozue Yarimizu;F. Myouga;K. Shinozaki;Shin-ichiro Ozawa;Yuichiro Takahashi;A. Tanaka;Hisashi Ito;S. Akimoto;Atsushi Takabayashi;R. Tanaka

Changes in the transcriptomes and the photosynthetic responses in overwintering Yew leaves

越冬红豆杉叶转录组的变化和光合反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Ye Zihao;Mina Sawada;Ryo Moriyama;Makiko Iwasa;Toshihiko Hara;Ayumi Tanaka;Atsushi Takabayashi;Ryouichi Tanaka: Changes in the transcriptomes and the photosynthetic responses in overwintering Yew leaves
• 通讯作者: Ryouichi Tanaka: Changes in the transcriptomes and the photosynthetic responses in overwintering Yew leaves

Dynamic seasonal changes in photosynthesis systems in leaves of Asarum tamaense, an evergreen understorey herbaceous species

常绿林下草本植物细辛叶片光合作用系统的动态季节变化

• DOI: 10.1093/aob/mcac156
• 发表时间: 2023
• 期刊: Annals of Botany
• 影响因子: 4.2
• 作者: Naoki Wada;Issei Kondo;Ryouichi Tanaka;Junko Kishimoto;Atsuko Miyagi;Maki Kawai-Yamada;Yusuke Mizokami;Ko Noguchi
• 通讯作者: Ko Noguchi

Enrichment of chlorophyll catabolic enzymes in grana margins and their cooperation in catabolic reactions

基粒边缘叶绿素分解代谢酶的富集及其在分解代谢反应中的配合

• DOI: 10.1016/j.jplph.2021.153535
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Plant Physiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Fukura Koki;Tanaka Ayumi;Tanaka Ryouichi;Ito Hisashi
• 通讯作者: Ito Hisashi