【研究成果】DNAを自己分解してリン栄養分にする生命現象の発見～種子植物の普遍現象?細胞内共生由来のDNAで～

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【研究成果】DNAを自己分解してリン栄養分にする生命現象の発見～種子植物の普遍現象?細胞内共生由来のDNAで～

【研究成果】DNAを自己分解してリン栄養分にする生命現象の発見～種子植物の普遍現象?細胞内共生由来のDNAで～

本研究成果のポイント

リン(笔)は植物の叁大栄养素の一つであり、肥料にも使われている一方、リン肥料の枯渇や水质汚染が悬念されています。
岡山大学坂本亘教授、広岛大学大学院理学研究科草場信教授らの研究グループは、シロイヌナズナとポプラを用いて、細胞内のオルガネラDNAが分解され、リンの再利用に使われていることを解明しました。
オルガネラ顿狈础の量をコントロールすることで、リン利用効率が向上した作物の育成につながることが期待されます。

概要

冈山大学资源植物科学研究所坂本亘教授と高见常明技术専门职员、神戸大学大学院理学研究科の叁村彻郎教授、広岛大学大学院理学研究科の草场信教授らの研究グループは、细胞内の顿狈础が自己分解され、リンの栄养分として再利用される生命现象を明らかにしました。

植物の光合成を行う叶緑体や呼吸をつかさどるミトコンドリアは、太古の昔に细胞内共生^[1]により获得した、バクテリア由来のオルガネラ顿狈础^[2]をたくさん持っています。これらの、一见不要と思われる过剰の顿狈础は、リン栄养が欠乏した状态になると积极的に分解され、再利用されていることが今回の研究で明らかになりました。

リンは植物の叁大栄养素の一つで、21世纪にはリン肥料の枯渇や水质汚染が悬念されています。本研究成果により、顿狈础分解を介したリン酸利用効率の向上性が分かり、これらの知见を用いて养分利用を改善させた作物の改良にも结びつくことが期待されます。

この研究成果は、英国の科学誌「Nature Plants」誌で公开されました。

【补足?用语説明】
[1] 細胞内共生説：
真核细胞の祖先となる细胞が、别のバクテリアを共生体として取り込み细胞小器官のミトコンドリアと叶緑体ができたとする説。

[2] オルガネラDNA：
真核生物の细胞核の外の细胞小器官（オルガネラ）に含まれる顿狈础。

论文情报

掲載雑誌: Nature Plants, 2018年11月13日
論文題目: Organelle DNA degradation contributes to the efficient use of phosphate in seed plants
著者: Tsuneaki Takami, Norikazu Ohnishi, Yuko Kurita, Shoko Iwamura, Miwa Ohnishi, Makoto Kusaba, Tetsuro Mimura, and Wataru Sakamoto
DOI: 10.1038/s41477-018-029