野外の植物は、陽射しが雲で遮られたり木の葉が風で揺れたりすることで、光の強さが常に変動する環境にさらされています。このような環境は植物の光合成装置に負荷をかけ、特に「光化学系Ⅰ」にダメージを与えることが知られています。光合成の制御において中心的な役割を果たす「シトクロムb6/f複合体」の量を減少させると、光合成の能力は減少するものの、一方で、変動する光から光化学系Ⅰを守る安定性が高まることがわかりました。 この成果は、自然環境で育つ作物が強い陽射しや影といった変動光に負けずに育つ「レジリエンス」を高めるための技術...

北海道・阿寒湖に生息する国の特別天然記念物「マリモ」は、季節ごとに大きく変動する環境下で生きています。なかでも、冬の間に湖を覆っていた氷が解ける春先は、水温が低いまま強い日射にさらされるため、光合成機能に深刻なダメージを受ける危険性が指摘されてきました。本研究では、アストロバイオロジーセンターの河野優 特任研究員、神奈川大学大学院の 小原晶奈 大学院生(当時)、岩元明敏 教授、東京科学大学の吉田啓亮 准教授、釧路市教育委員会マリモ研究室の尾山洋一 次長による研究チームが、野外調査と室内実験を組み合わせることで、この過酷な時期におけるマリモの光合成能力を詳細に評価しました。その結果、...

植物は、光合成を行うために光合成色素であるクロロフィルaとクロロフィルbを進化の過程で獲得してきました。光合成において中心的な役割を担う光化学系Iおよび光化学系IIにはクロロフィルaのみが含まれますが、光を集める役割を果たす「集光アンテナ複合体（LHCII）」にはクロロフィルaに加えてクロロフィルbも含まれており、エネルギーの捕集と輸送に関与しています。このLHCIIにおいて、これら二種類のクロロフィルが現在の比率と配置で共存していることの意義や、それによって得られる利点については、長年にわたり明らかに...