東北大学(東北大)は、研究用モデル植物であるシロイヌナズナに強い光ストレスを与えると、膜の傷を蓄積した一部の葉緑体が大きく膨張し、そのような異常葉緑体だけがオートファジーに選び取られ除去されるプロセスを解明したと発表した。

同成果は、東北大学学際科学フロンティア研究所の泉正範 助教、同大学院生命科学研究科の日出間純 准教授、中村咲耶氏、同大学院農学研究科の石田宏幸 准教授、岡山大学資源植物科学研究所の坂本亘 教授らの研究グループによるもの。
詳細は米国の学術誌「Plant Physiology」に掲載された。

植物が成長するために欠かせない光合成反応は、「葉緑体」と呼ばれる植物細胞内の小器官で行われている。
光合成は、太陽光のエネルギーを利用して行われている一方で、葉緑体は、太陽光に含まれる過剰な光エネルギーによるダメージを常に受けている。

このようなダメージは、乾燥や高温、栄養不足といった他のストレスが加わると深刻化することが知られており、そのような複合ストレスが世界の作物生産量を大きく減少させているという報告もある。

続きはソースで

画像：膨張した葉緑体の観察画像
https://news.mynavi.jp/article/20180606-639990/images/001.jpg
画像：膨れた葉緑体が運ばれるプロセスの観察画像
https://news.mynavi.jp/article/20180606-639990/images/002.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180606-639990/

2017年08月15日 14時30分
　宇都宮大バイオサイエンス教育研究センター・児玉豊准教授らの研究グループは、「植物が低温を感知する仕組みを解明した」と発表した。

　植物の細胞内にある青色光受容たんぱく質「フォトトロピン」が温度を感知しているといい、この仕組みを応用できれば、冬場の農作物の収量増などが期待できるという。

　研究成果は、米科学アカデミー紀要（ＰＮＡＳ）の電子版に掲載された。

　児玉准教授らによると、植物は細胞内で葉緑体の配置を変えることで光合成の働きを調節している。低温下でも活発に光合成を行うと植物にとって有害な物質が発生するためで、低温下で葉緑体は「光から逃げる」（児玉准教授）ように細胞の側面に移動する。この動きは「寒冷定位運動」と呼ばれ、フォトトロピンが関与していることは、児玉准教授らが２００８年に明らかにしていた。

続きはソースで

http://yomiuri.co.jp/science/20170815-OYT1T50073.html
http://yomiuri.co.jp/photo/20170815/20170815-OYT1I50023-1.jpg
http://yomiuri.co.jp/photo/20170815/20170815-OYT1I50024-1.jpg

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。

続きはソースで

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

ウミウシ光合成、謎に迫る＝藻類から葉緑体、遺伝子も？－取り込み利用・米大チーム
引用元：時事ドットコム　2015/02/15-14:40配信記事
http://www.jiji.com/jc/zc?k=201502/2015021500092&g=int



米東海岸に生息するウミウシの一種が藻類を食べて葉緑体を体内に取り込み、光合成でも生きられるのは、葉緑体を機能させる遺伝子も大昔に取り入れて代々受け継いでいるためである可能性があることが分かった。
米サウスフロリダ大のシドニー・ピアース名誉教授らが１５日までに米生物学誌バイオロジカル・ブレティンに発表した。
　
ウミウシは貝殻のない貝の仲間。
葉緑体を取り込み利用する現象は１９６０年代に発見され、日本を含む各地のさまざまな種で確認された。
餌がないと光合成だけで半年以上生きることもある。
　
葉緑体はかつては独立した細菌であり、ＤＮＡを持つが、藻類や植物の細胞小器官となってから遺伝子が減少し、細胞核の遺伝子群がないと機能を維持できない。このためウミウシが葉緑体をなぜ維持できるかが謎とされる。
　
研究対象は学名が「エリシア・クロロティカ」と呼ばれる体長２～３センチ程度のウミウシ。
黄緑藻類の「バウケリア・リトレア」から葉緑体を取り込んで体が緑色となる。
　
ピアース名誉教授らは詳細に解析し、クロロティカが大昔にリトレアから細胞核の遺伝子を取り入れ、自らのＤＮＡに組み込んで代々受け継いでいると結論付けた。
ただ、細胞核の遺伝子群や、これらの遺伝子が生み出すたんぱく質の取り入れ方をめぐっては異論を唱える論文もあり、解明には時間がかかりそうだ。（2015/02/15-14:40）

（引用ここまで）

▼関連リンク
Discovery News
Sea Slug Uses Gene from Algae to Live Like a Plant
Feb 4, 2015 04:00 PM ET // by Discovery News
http://news.discovery.com/animals/sea-slug-uses-gene-from-algae-to-live-like-a-plant-150204.htm
http://static.ddmcdn.com/gif/sea-slug-steals-algae-gene-150204-670.jpg