炭酸固定からトリオースリン酸生成の増強による光合成と個体生育の窒素利用効率の改良
通过增强二氧化碳固定产生的磷酸丙糖来提高光合作用和个体生长的氮利用效率
基本信息
- 批准号:21H02084
- 负责人:
- 金额:$ 11.07万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度の実施内容は以下の4項目である。1. PGKが光合成を律速しないことについての論文作成・公表2. TPI増強が光合成能力強化に有効であることについての論文作成・公表3. Rubisco・GAPDH・TPI同時増強イネの作製と解析 前年度に得られたRubisco・GAPDH・TPI増強イネ(RGT系統)の種子を播種し、光合成特性の解析を行った。また、この種子から分離してきたRubisco・TPI同時増強イネ(RT系統)、GAPDH増強イネとTPI増強イネを交配したこれらの同時増強イネ(GT系統)、及び野生型イネも対照植物として用いた。RGT系統及びRT系統の光合成速度は、強光・異なるCO2条件において、いずれも野生型を上回ることはなかった。その一方で、GT系統においては高CO2環境下の光合成速度が野生型に比べ10%程度増加していた。この増加程度は、それぞれを単独で増強したイネと同程度であった。以上から、残念ながらRubisco・GAPDH・TPIの同時増強は光合成能力の強化につながらなかった。また、GAPDHとTPIの増強は、それぞれカルビンサイクル代謝の改善により光合成能力の強化につながるものの、これらに相加効果はなかった。これがRubisco・GAPDH・TPIの同時増強による光合成能力強化につながらなかった主な原因であると考えられた。上記系統のタンパク質レベルでの解析は進行中であるが、これまでのところ目的タンパク質の量的増加は見られている。4. その他 カルビンサイクルの動作が光化学系の動作に及ぼす影響をイネ葉の一生において解析することで、光化学系が光合成能力強化の対象となるかについても検討した。
今年的落实包括以下四项内容。 1. 编写并发表关于 PGK 不限制光合作用速率的论文 2. 编写并发表关于 TPI 增强在增强光合能力方面的有效性的论文 3. 同时增强的 Rubisco/GAPDH/TPI 的生产和分析水稻 去年播种上述获得的Rubisco/GAPDH/TPI增强水稻(RGT系)的种子并分析光合特性。此外,还使用从这些种子分离的Rubisco/TPI共强化水稻(RT系)、通过GAPDH强化水稻和TPI强化水稻杂交获得的共强化水稻(GT系)以及野生型水稻作为对照植物。在强光和不同CO2条件下,RGT和RT菌株的光合速率均未超过野生型。另一方面,GT菌株在高CO2环境下的光合速率比野生型提高了约10%。这种增加的程度与水稻相似,其中每一种都单独增强。由此可见,遗憾的是,同时增强Rubisco、GAPDH和TPI并没有导致光合能力的增强。此外,虽然GAPDH和TPI的增强均通过改善卡尔文循环代谢而导致光合作用能力增强,但它们没有相加效应。这被认为是同时增强Rubisco、GAPDH和TPI并没有导致光合作用能力增强的主要原因。对上述菌株的蛋白质水平分析正在进行中,但迄今为止已观察到目标蛋白质的数量增加。 4.其他通过分析水稻叶片生命过程中卡尔文循环的运行对光系统运行的影响,我们还研究了光系统是否可以成为增强光合作用能力的目标。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of co-overproduction of Rubisco and chloroplast glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase on photosynthesis in rice
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- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:2
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- 通讯作者:Makino A
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- DOI:
- 发表时间:2023
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- 影响因子:0
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- 通讯作者:鈴木雄二
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- 发表时间:2022
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- 通讯作者:牧野 周
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