反射分光を利用した新規光合成測定パラメータの構築とそれを利用した変異体の選抜

利用反射光谱构建新的光合作用测量参数并利用它们选择突变体

• 批准号: 18J40098
• 负责人: 上妻 馨梨
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J40098/
• 关键词: 光合成; 分光反射; 熱放散; 光化学系

本研究では、531nmと570nmの分光反射から算出されるPRI (Photochemical Reflectance Index)に注目することで、光合成応答の可視化を試みている。植物が光合成の代謝反応を上回る光エネルギーを受けた場合、使われない光エネルギーを熱へと変換する熱放散が誘導されるが、このメカニズムには光合成色素であるキサントフィルの構成比の変化（キサントフィルサイクル）が関与する。キサントフィルサイクルはチラコイド膜ルーメンのプロトン蓄積による酸性化によって誘導されることから、ルーメン環境をPRIでモニターできると期待した。本年度はハイパースペクトルカメラを顕微鏡と接続した測定システムを作製し細胞レベルでのPRI検出を試みた。このシステムを葉緑体レベルに発展させ、光合成挙動のリアルタイムなイメージングを行っていく。また、光環境などの非生物的な環境ストレスだけではなく、植物にカビが感染した際のキサントフィル色素の変化をPRIシグナルで検出する生物的ストレス検出にも挑戦し、観測に成功した。この成果は植物病理研究や農業現場における病害の早期検出に貢献すると期待する。

In this study, the spectral Reflectance Index (PRI) between 531nm and 570nm was calculated. When the photosynthetic metabolism of plants is reversed, the photogenesis of plants is induced by heat dissipation, and the photogenesis of plants is induced by heat dissipation. The photogenesis of plants is related to the composition ratio of photosynthetic pigments. The environment of the city is very important to the development of the city. This year's microscopical survey was conducted to determine the PRI level. The chloroplast development process, photosynthesis process and the chloroplast development process are discussed. In the light environment, non-biological environment, such as plants, plants, insects, insects, The results are expected to contribute to plant pathology research and early detection of diseases in agricultural fields.

项目成果

葉緑体チラコイド膜のルーメン pH 可視化を目指して

叶绿体类囊体膜内腔 pH 值的可视化

• 发表时间: 2018
• 期刊: 光合成研究
• 作者: 髙橋友理奈・中嶋孝幸・中村聡・本間香貴;上妻馨梨
• 通讯作者: 上妻馨梨

研究紹介（上妻馨梨） 植物の光合成

研究简介（小祖香织）植物光合作用

PsbM contributes to PSII supercomplex stability during prolonged dark incubation in higher plants

PsbM 有助于高等植物长时间黑暗孵育期间 PSII 超复合物的稳定性

• 发表时间: 2020
• 作者: 上妻馨梨;草場信
• 通讯作者: 草場信

Physiological validation of photochemical reflectance index (PRI) as a photosynthetic parameter using Arabidopsis thaliana mutants

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.192
• 发表时间: 2018-03-25
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kohzuma, Kaori;Hikosaka, Kouki
• 通讯作者: Hikosaka, Kouki

反射分光を用いた植物の強光乾燥ストレス応答の検出

利用反射光谱检测植物的强光干旱胁迫反应

• 发表时间: 2019
• 作者: 上妻馨梨;彦坂幸毅
• 通讯作者: 彦坂幸毅