低窒素条件下での呼吸系の役割の解明

阐明低氮条件下呼吸系统的作用

• 批准号: 15770027
• 负责人: 野口 航
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770027/
• 关键词: 呼吸; AOX; 窒素; 呼吸鎖; 安定同位体

窒素栄養に対する呼吸系の応答については、呼吸と窒素濃度との相関を調べた研究以外には数少なく、その相関の背景にあるメカニズムも不明である。低窒素条件下では、葉にデンプンが蓄積し、光合成が阻害されることが知られている。呼吸系は過剰の炭水化物を消費し、植物体内の炭素と窒素のバランスをとるのに働くと言われている。呼吸鎖にあるATP合成とは共役しないAOXが過剰な炭水化物を効率良く消費すると考えられているが、AOXが炭水化物の消費系としてどの程度役立っているのかは分かっていない。本年度では、ミトコンドリアを単離しやすいホウレンソウの葉を用いて、単離ミトコンドリアを用いた呼吸鎖電子伝達系の解析、ミトコンドリア呼吸酵素の活性測定、およびwestern blottingによるタンパク質量の定量を行った。結果として、(1)ミトコンドリアタンパクあたりのAOXの最大活性(コハク酸とNADHを基質とし、還元剤とピルビン酸で活性化した条件)は、低窒素条件では非常に高い値を示した。AOXとシトクロム経路末端酸化酵素COXの最大活性の比(AOX/COX)も、低窒素条件ほど高い値を示した。(2)western blottingの結果では、AOXタンパク量は最大活性と同様に低窒素条件ほど多かった。しかしAOXと同じようにATP合成とは共役しないuncoupling protein量は窒素条件による違いはなかった。(3)ミトコンドリア呼吸酵素として、fumarase,NAD-isocitrate dehydrogenase,malicenzyme,malate dehydrogenase,citrate synthase,acontaseの最大活性を測定した。ミトコンドリアタンパクあたりの最大活性は、多くの酵素で低窒素条件ほど高かった。

Smothering element tech students.their ownship raise に す seaborne る respiratory の 応 answer に つ い て は, breathing と smothering element concentration と の phase masato を adjustable べ た study outside に は number less な く, そ の phase masato の background に あ る メ カ ニ ズ ム も unknown で あ る. Under the condition of low smothering element で は, leaf に デ ン プ ン が accumulation し, photosynthetic が resistance against さ れ る こ と が know ら れ て い る. Respiratory system を carbonate を consumption <e:1>, <s:1> carbon と nitrine <s:1> バラ バラ <s:1> スをとる に に くと われて われて る る る る in plants. Breathing lock に あ る ATP synthesis と は し total service な い AOX が before turning な carbon hydrates を sharper rate good く consumption す る と exam え ら れ て い る が, AOX が carbon hydrates の consumption is と し て ど の degree servants made っ て い る の か は points か っ て い な い. This year's で は, ミ ト コ ン ド リ ア を 単 from し や す い ホ ウ レ ン ソ ウ の leaf を with い て, 単 ミ ト コ ン ド リ ア を with い た breathing electronic lock 伝 da is の parsing, ミ ト コ ン ド リ の ア respiratory enzyme activity determination, お よ び western blotting に よ る タ ン パ ク line quality quantitative を の っ た. Results と し て, (1) ミ ト コ ン ド リ ア タ ン パ ク あ た り の AOX の biggest activity (コ ハ ク acid と NADH を matrix と し, yuan also tonic と ピ ル ビ ン acid で activeness し た conditions) は conditions, low smothering で は に い very high numerical を shown し た. AOX と シ ト ク ロ ム 経 road end acidification enzyme COX の maximum active の is lower than (AOX/COX) も, smothering element condition ほ ど high い numerical を shown し た. (2) western blotting の results で は, AOX タ ン パ と maximum amount は ク activity with others in low に smothering element condition ほ ど more か っ た. し か し AOX と じ with よ う に ATP synthesis と は し total service な い uncoupling protein quantity は smothering element condition に よ る) い は な か っ た. (3) ミ ト コ ン ド リ ア respiratory enzyme と し て, fumarase, NAD - isocitrate dehydrogenase, malicenzyme, malate dehydrogenase, citrate The <s:1> maximum activity を of synthase and acontase is determined by た. <s:1> トコ ドリアタ ドリアタ ドリアタ パ あた あた あた <s:1> maximum activity, multiple く <s:1> enzymes で low nitrogen conditions ほ <e:1> high った った.

项目成果

観葉植物の呼吸電子伝達系-薄暗い室内でも効率良く生育できるしくみ-

室内植物的呼吸电子传输系统 - 如何让它们在光线昏暗的房间里也能高效生长 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: 化学と生物 42
• 作者: Kurimoto K;Millar AH;Lambers H;Day DA;Noguchi K;野口 航
• 通讯作者: 野口 航

Noguchi, K.: "Advances in Photosynthesis and Respiration"Kluwer Academic Publishers(印刷中). (2004)

Noguchi, K.：“光合作用和呼吸的进展”Kluwer 学术出版社（正在出版）（2004 年）。

Maintenance of growth rate at low temperature in rice and wheat cultivars with a high degree of respiratory homeostasis is associated with a high efficiency of respiratory ATP production

• DOI: 10.1093/pcp/pch116
• 发表时间: 2004-08-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Kurimoto, K;Millar, AH;Noguchi, K
• 通讯作者: Noguchi, K

Dependency of branch diameter growth in young Acer trees on light intensity and shoot growth activity

宏碁幼树的枝条直径生长对光强度和芽生长活性的依赖性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Tree Physiology 25
• 作者: Sone K;Noguchi K;Terashima I
• 通讯作者: Terashima I

Response of mitochondria to light intensity in the leaves of sun and shade species

• DOI: 10.1111/j.1365-3040.2005.01322.x
• 发表时间: 2005-06-01
• 期刊: PLANT CELL AND ENVIRONMENT
• 影响因子: 7.3
• 作者: Noguchi, K;Taylor, NL;Day, DA
• 通讯作者: Day, DA