植物の低温耐性を支える新たなメカニズムを発见―叶緑体の活性酸素ダメージの軽减机构―

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 気候変动が进む中、作物の温度耐性を支えるメカニズムの解明が求められています。低温ストレスは、キュウリなどの夏作物の光合成を阻害して生育を低下させますが、その详细なメカニズムは不明でした。

 伊福健太郎 農学研究科教授、竹内航 同博士課程学生、播本慎太郎 同修士課程学生、三宅親弘 神戸大学教授らの研究グループは、葉緑体にある「NDH複合体」の分解がキュウリの低温ストレス障害のトリガーであることを明らかにしました。低温に弱いキュウリ品種では、低温ストレス時にNDHが分解され、光合成の阻害と葉の白化が起こりました。一方、低温に強いキュウリ品種ではNDHは低温でも安定で、葉緑体は活性酸素から安全に守られました。これまで環境ストレス時のNDHの機能は明らかになっていませんでしたが、低温ストレス時に活性酸素を抑制し、葉緑体を健康に保つという重要な生理学的役割がはじめて明らかとなりました。

 本研究成果は、2025年9月18日に、国際学術誌「New Phytologist」に掲載されました。

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研究成果の概要図:低温に弱いキュウリ品种は、低温ストレス时に叶緑体狈顿贬タンパク质复合体が分解?不安定化して活性酸素が発生する(上)。低温に强いキュウリ品种では、狈顿贬は正常に机能する(下)。
研究者のコメント
「低温ストレスによる叶緑体光化学系滨の障害は、约30年前に発见されて以降、日本が世界をリードしてきた研究分野の1つです。今回の研究では、これまでに蓄积された低温障害のメカニズムを里付ける多くのエビデンスに加えて、狈顿贬が低温障害を抑制するという重要かつ新规の役割を提案できたことを大変嬉しく思います。植物は多彩で高度な环境ストレス耐性メカニズムを备えており、今后もその神秘的な防御システムを解明することで、持続的な食料生产への贡献を目指したいと考えています。」(竹内航)
研究者情报
研究者名
伊福 健太郎
研究者名
竹内 航
书誌情报

【顿翱滨】


【书誌情报】
Ko Takeuchi, Shintaro Harimoto, Yufen Che, Minoru Kumazawa, Hayato Satoh, Shu Maekawa, Chikahiro Miyake, Kentaro Ifuku (2025). The protective role of chloroplast NADH dehydrogenase-like complex (NDH) against PSI photoinhibition under chilling stress. New Phytologist.