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高温による光阻害機構の解明:光化学系II修復系の阻害

阐明高温引起的光抑制机制：光系统II修复系统的抑制

基本信息

批准号：
03J08771
负责人：
高橋俊一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Nagoya University (2005)National Institute for Basic Biology (2004)Okazaki National Research Institutes (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

光合成活性は高温ストレス条件下で低下する。その要因の一つとして、高温による光化学系IIの光阻害がある。近年、高温によりサンゴに共生する共生藻(Symbiodinium spp.)が光阻害を起こし、それがサンゴの白化につながることが明らかになっている。しかし、その分子機構は未だ明らかになっていない。本年度の研究では、Symbiodiniumを用いて高温による光阻害機構および色素のブリーチング機構について調べ、以下の事を明らかにした。(1)Symbiodiniumには高温ストレス時に光阻害を起こしやすい株(高感受性株)と起こしにくい株(低感受性株)がいる。(2)リボソームRNA遺伝子をPCRで増幅して、制限酵素で切った遺伝子パターンより、感受性の異なる両株ともクレードAである。(3)高感受性株では、高温ストレスにより光化学系IIの傷害速度が早くなり、また光傷害を受けた光化学系IIの修復速度は遅くなる。(4)高感受性株では、光阻害の後にブリーチングが起こり、それは個体数の減少によるものでなく、光合成色素量の減少によるものである。(5)高感受性株では、高温ストレスにより光合成色素の多くを含む集光性タンパク(LHC)の量が低下する。(6)高感受性株では、高温ストレスにより光合成タンパクの新規合成が阻害される。以上のことより、高温ストレス感受性の高いSymbiodiniumでは、高温により光化学系IIの光傷害速度の上昇と光傷害を受けた光化学系IIの修復速度の低下により光阻害が起こることが明らかとなった。また、光阻害の後に葉緑体内のタンパク(LHC)合成が阻害され、LHCタンパク量が減り、ブリーチングが起こることが明らかとなった。

Photosynthetic activity decreases at high temperature. The main reason is that the photoresistance of photochemical system II is caused by high temperature. Symbiotic algae (Symbidium spp.) The light resistance is very high, and the light resistance is very high. The molecular structure of the company is not clear. This year's research shows that Symbiodinium is used in high temperature, light resistance mechanism and pigment, and the following things are clear. (1)Symbiodinium is the most susceptible plant to photoresistance at high temperature. (2)The PCR amplification of the RNA gene was enhanced, the enzyme was restricted, the gene was isolated, and the sensitivity was different. (3)The damage rate of photochemical system II in highly susceptible plants is faster than that in high temperature plants, and the repair rate of photochemical system II is faster than that in high temperature plants. (4)High sensitivity plants, light resistance after the decline in the number of individuals, photosynthetic pigment content of the decline in the number of people (5)High sensitivity to high temperature, high temperature, low content of photosynthetic pigments, including light concentrating pigments (LHC) (6)High susceptible plants are resistant to photosynthesis and high temperature. The sensitivity of photochemistry II to high temperature is high, and the photodamage rate of photochemistry II to high temperature is low. After photoinhibition, the chloroplast synthesis of LHC is inhibited, the amount of LHC is reduced, and the amount of LHC is reduced.