地上部（葉と茎）を無くしたら根で光合成をすればいい？ －環境に応じて柔軟に葉緑体を発達させるしくみを解明－


１．発表者：
小林 康一（東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 助教）
岩瀬 哲（理化学研究所環境資源科学研究センター 研究員）

２．発表のポイント：
◆植物の根は地上部を喪失した際に、傷害応答因子を介して植物ホルモンであるサイトカイ ニンのシグナルを強め、葉緑体の形成や光合成の活性化を行うことが分かりました。
◆光合成器官である地上部を失うという危機に対して、植物の根が光合成能力を高めるしく みを明らかにしました。
◆植物が環境に柔軟に適応しながら光合成による生産性を維持・拡大するしくみの解明に貢 献します。

３．発表概要：
色素体（注 1）は植物に特有の細胞内小器官であり、細胞ごとにさまざまな役割を担い、多様な細胞の機能を支えています。
なかでも光合成を担う葉緑体は植物の成長に必要不可欠ですが、その発達が組織や細胞の機能に応じてどのように制御されるのかはよく分かっていませんでした。
東京大学大学院総合文化研究科の小林康一助教、増田建教授、和田元教授と理化学研 究所環境資源科学研究センターの岩瀬哲研究員、杉本慶子チームリーダーらの共同研究グループは、モデル植物のシロイヌナズナ（注 2）を用いた研究により、地上部（葉と茎）を失った場合、植物は傷害応答因子を介して植物ホルモンであるサイトカイニンの応答を高め、根における光合成能力を向上させることを明らかにしました。
さらに、この応答に葉緑体の発達に関わ る転写因子（注 3）が深く関与することも突き止めました。
通常、根はエネルギー源を地上部 が行う光合成に頼っていますが、地上部を失った際には植物ホルモンのバランスを変えること で組織の再生を促すとともに、葉緑体の発達や光合成の活性化を促進し、生き残る可能性を高 めていると考えられます。
本研究は、植物が環境に柔軟に適応しながら光合成による生産性を維持・拡大するしくみの 解明に大きく貢献するものです。

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▽引用元：東京大学　2017/02/23
http://www.c.u-tokyo.ac.jp/info/news/topics/files/201702231400topics-n.pdf