植物生産生理学

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光合成の機構を解明し、農業生産の未来と向き合う。

植物生産生理学研究室は、「光合成」と「非生物的ストレス」を研究テーマに掲げ、作物を中心に光合成や物質生産の仕組みの解明と農業生産への応用に取り組んでいます。
光合成の型を変えたり、塩の多い環境で育つ植物の性質を応用したりして、環境ストレスに対応した新しい食糧作物をつくろうとしています。
収量や光合成速度の調査、遺伝子導入などの分子生物学の実験、コンピュータを使った生物情報解析（バイオインフォマティクス）を組み合わせて研究しています。

Research研究课题

光合成の基本的な機構を解明し、光合成の型を変えたり、塩の多い環境で育つ植物の性質を応用したりして、環境ストレスに対応した新しい食糧作物の作出を目指しています。アイスプラントやエレオカリス、イネなどの植物を使い、生理学や分子生物学の手法とバイオインフォマティクスを組み合わせて研究しています。

※示意图

C3植物へのCAM型光合成の付与↗

C3植物の光合成の代謝をCAM植物と同様のものに変えることで、環境ストレス耐性の高い作物の作出を目指しています。CAM型光合成関連遺伝子の発現を制御する転写因子を特定するため、ジメチル硫酸（DMS）を用いる独自の手法で解析を進めています。

※示意图

C3型からC4型への光合成の変換↗

水陸両生植物のエレオカリスを使い、C3型光合成からC4型光合成へ進化する仕組みを調べています。栽培環境や植物ホルモンの量を変えた処理の間で発現量が変わる遺伝子を、RNA-Seq解析で網羅的に調べています。

※示意图

低窒素でも育つ高収量イネの開発↗

肥料が少ない環境でも光合成能力を保てる、高収量のイネ品種の作出を目指しています。窒素に応じて光合成関連の酵素の遺伝子が働く量を調節する、エピジェネティックな仕組みを研究し、ゲノム編集を用いた実験も行います。

※示意图

アイスプラントの好塩性の仕組み↗

アイスプラントは、海水の4分の1の濃度のNaClで処理すると生育が促進される「好塩性」を示します。ゲノムやエピゲノム、トランスクリプトームの解析で、好塩性の仕組みと、光合成型をC3型からCAM型に変える仕組みを明らかにしようとしています。

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