環境共生学部
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LABORATORY
研究室紹介
生命・資源応用分野
- 環境植物生理学研究室
- Environmental Plant Physiology Lab.
オゾン層のオゾンとは異なり、地表近くの高濃度オゾンは生物にとって有害です。これは、森林の衰退や農作物の収量減少、さらには人間の健康被害を引き起こします。
アサガオ品種スカーレットオハラは、葉に白斑障害を敏感に生じる特性から、1970年代からオゾン汚染の指標として利用されてきました。近年、さらにオゾン感受性の高い品種が発見され、その生育環境による白斑の出現パターンの違いから、なんらかの防御機構の存在が示唆されています。このアサガオの研究は、大気汚染から植物を守る未来に貢献する可能性があります。
植物が気孔からオゾンを取り込むと、体内で活性酸素が発生し、最終的に細胞死を招きます。モデル植物を用いた研究により、このオゾンに対する植物の応答機構は詳細に解明されつつあり、多くのオゾン耐性関連遺伝子も特定されています。アサガオ研究とこれらの知見を組み合わせることで、将来的にオゾン耐性を持つイネ品種の開発や、オゾンの影響を受けにくい森林の設計が可能になるかもしれません。
研究内容
- 植物：地球の生命を支え、環境ストレスに挑む生産者
- 植物は、太陽エネルギーを利用して二酸化炭素（CO2）を有機物に変える光合成を行い、生態系の生産者として地球上の生命を根底から支えています。このプロセスは、 CO2を固定し、酸素を供給するという点で、現在の地球環境の維持に不可欠です。人類にとって、植物は食料源であり、広大な森林は生態系の維持、水資源の涵養に貢献しています。また、過去の植物は石炭の元としてエネルギー源にもなっています。
- 移動できないからこその進化：独自のストレス耐性機構
- しかし、陸上植物は「動けない」という決定的な制約を持っています。そのため、低温、高温、乾燥、塩分、強すぎる光といった非生物的な環境ストレスや、植物病原菌、昆虫による生物的ストレスに直面しても、移動して逃れることができません。植物は、その場でストレスに「じっと耐える独自の耐性機構（応答機構）」を進化させてきました。この耐性機構こそが、植物が過酷な環境下でも生存し、繁栄し続けるための鍵です。
- 本研究室の注目：オゾン（大気汚染ガス）耐性の分子メカニズム
- 特に、大気汚染ガスであるオゾンなどは、植物細胞に大きなダメージを与える環境ストレス源の一つです。本研究室では、身近な植物であるアサガオに注目し、アサガオがオゾンなどの環境ストレスにどのように耐えているのか、その防御の仕組みを分子レベルで解明することを目指しています。この研究を通じて、植物の生命力の奥深さを探求し、将来的な環境耐性作物の開発に貢献することを目指します。
FACILITY
