植物が紫外線を波長(zhǎng)ごとに感じ分けているということを解明
更新日:2022年3月31日
本學(xué) 大學(xué)院 生命環(huán)境科學(xué)研究科 応用生命科學(xué)専攻の岡澤 敦司 準(zhǔn)教授、太田 大策 教授、鶴本 智大 さん(博士後期課程 2年(社會(huì)人ドクター)/日亜化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)、越智 ゆかり さん(博士前期課程 2年)、日亜化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社 藤川 康夫 氏らの研究グループは、ナローバンド紫外線(UV)-LEDを用いることで、同じUV-B(280–315 nm)に區(qū)分される波長(zhǎng)であっても、280 nmと310 nm 照射下でシロイヌナズナ(解説1)の応答が全く異なっていることを発見(jiàn)しました。
これまで、植物のUV-B応答に関して世界中で多くの研究が行われてきましたが、その多くは310 nmにピークを有するブロードバンドUVランプを用いたものでした。本研究では、網(wǎng)羅的な遺伝子発現(xiàn)解析(トランスクリプトーム解析(解説2))および代謝変動(dòng)解析(メタボローム解析(解説3))によって、シロイヌナズナの280 nmと310 nm照射下での応答を包括的に理解することを試みました。その結(jié)果、ストレス応答やUV耐性に関わる化合物の生合成が、280 nm照射下でのみ顕著に誘導(dǎo)されることが明らかになりました。
この成果は、植物のUV適応の理解を深めるとともに、植物による有用物質(zhì)生産などへ応用できるものと期待されます。
本研究成果は、「Scientific Reports」に2022年3月12日付けで掲載されました。
論文タイトル「Transcriptome and metabolome analyses revealed that narrowband 280 and 310?nm UV-B induce distinctive responses in Arabidopsis」
本研究のポイント
- シロイヌナズナのナローバンド280 nmと310 nmのUV-B照射下での応答が大きく異なることを発見(jiàn)した。
- UV-B応答として過(guò)去に報(bào)告されていた生理反応は、280 nm照射下でのみ強(qiáng)く誘導(dǎo)されることを解明した。
- ナローバンドUV-B LEDを利用することで、植物のUV-B応答の理解が深まる。
SDGs達(dá)成への貢獻(xiàn)
大阪府立大學(xué)は研究?教育活動(dòng)を通じてSDGs17(持続可能な開(kāi)発目標(biāo))の達(dá)成に貢獻(xiàn)をしています。
本研究はSDGs17のうち、「9:産業(yè)と技術(shù)革新の基盤(pán)をつくろう」に貢獻(xiàn)しています。
用語(yǔ)解説
解説1 シロイヌナズナ
最初に全ゲノム配列が解読された実験モデル植物として世界中の研究者が扱っているアブラナ科の植物で、様々な変異體などお研究用の材料や、遺伝子配列などに関するデータベースが広く利用可能になっています。
解説2 トランスクリプトーム解析
現(xiàn)在、高速かつ大規(guī)模に遺伝子配列の解読が可能な次世代シーケンサーなどを用いることで、網(wǎng)羅的な遺伝子の解析が可能になっています。トランスクリプトーム解析は、ある狀態(tài)の生體サンプル中で発現(xiàn)している遺伝子の配列と量を網(wǎng)羅的に解析する手法です。
解説3 メタボローム解析
高速液體クロマトグラフやガスクロマトグラフなどの化合物の分離技術(shù)と質(zhì)量分析器による構(gòu)造解析技術(shù)によって、ある狀態(tài)の生體サンプル中に存在している化合物(代謝物)を網(wǎng)羅的に解析する手法です。
関連情報(bào)
お問(wèn)い合わせ
大阪府立大學(xué) 大學(xué)院 生命環(huán)境科學(xué)研究科
準(zhǔn)教授 岡澤 敦司(おかざわ あつし)
Eメール okazawa[at]plant.osakafu-u.ac.jp [at]の部分を@と差し替えてください。