抄録
光化学系I(PSI)サイクリック電子伝達は、リニア電子伝達と同様、光合成と光防御に不可欠である。PSIサイクリック電子伝達にはPGR5依存の経路とNDH依存の経路があり、高等植物ではPGR5依存の経路がメインの機能を担っている。PGR5の過剰発現はPSIサイクリック電子伝達を増幅させ、結果として葉緑体分化に影響を与えた。過剰発現株ではプラストキノン(PQ)の還元状態が野生株に比べて高く、このことが表現型の原因であると考えられる。葉緑体分化時においてカロテノイドおよびクロロフィルの合成には、PTOXによりPQの酸化還元状態が保たれることが重要である。PTOXはミトコンドリアのterminal oxidaseであるAOXのホモログで、葉緑体おいてPQの酸化を触媒する。PTOXを欠損する突然変異株、immutansはPQの高い還元状態のため斑入りの表現型を示す。以上のことから、PSIサイクリック電子伝達とPTOXの活性が、葉緑体分化時に相互に関与していることが示唆された。
そこでPSIサイクリック電子伝達の欠損株であるpgr5とimmutansの二重変異株を作出し表現型の解析を行った。その結果、二重変異株では斑入りの表現型が部分的に抑制された。このことから、葉緑体分化初期にPSIサイクリック電子伝達がPQ還元活性を持つことが示唆された。
