名大ら,植物の気孔が日の長さを記憶すると発見

名古屋大学と横浜市立大学の研究グループは,植物の気孔が日の長さを記憶し,それに応じて気孔の開き具合を調節していることを発見した(ニュースリリース)。

気孔は一対の孔辺細胞により構成される植物の表皮にある穴で,太陽光に応答して開き,光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや,水と酸素の放出など,植物体の通気口として働いている。

これまでの研究により,日の長さに依存して花芽形成を誘導する因子(光周性因子)が,孔辺細胞において光による気孔開口を促進する働きを持つことはわかっていたが,その詳細は明らかになっていなかった。

今回の研究では,日長の異なる生育条件で育てたモデル植物のシロイヌナズナの気孔開度と気孔コンダクタンス(気孔を通した水蒸気とCO2など気体の通りやすさを表す)の測定を行なったところ,日の短い環境で育てた植物よりも,日の長い環境で育てた植物では,光周性因子の働きにより,気孔が大きく開くことがわかった。

また,このような長日条件に依存した気孔開口促進が,植物を短日条件に戻した場合でも維持されているかどうかを調べた結果,気孔は長日条件で育っていた情報を少なくとも1週間憶えていることが明らかになった。さらに解析の結果,遺伝子の発現制御に重要な働きをもつタンパク質であるヒストンの修飾状態が日の長さと関連していることがわかったという。

研究グループは,今回の発見は植物の光合成や成長に重要な働きをする気孔が,環境情報を細胞レベルで記憶していることを示すもので,その仕組みの解明に繋がる分子メカニズムが明らかになったとしている。

その他関連ニュース

  • 東大ら,動物培養細胞内で光合成反応の検出に成功 2024年10月31日
  • 帝京大ら,緑藻の群体増殖には光照射が必須と解明 2024年10月04日
  • 早大ら,光合成微生物で培養肉向け細胞培養機構開発 2024年10月04日
  • 東薬大,シアノバクテリアのストレス順応応答を発見 2024年10月03日
  • 公大,藻×酵母の光合成を利用した排水処理に知見 2024年10月02日
  • 公大ら,人工的な光合成アンテナの構造解析に成功 2024年10月01日
  • 理研ら,光が分裂組織の再生を制御する仕組みを解明 2024年10月01日
  • 基礎研,原始緑藻の光合成制御を明らかに 2024年09月30日