九州大学-研究者情報 [門田慧奈 (助教) 理学研究院生物科学部門]

1.	Keina Monda, Atsushi Mabuchi, Sho Takahashi, Juntaro Negi, Ryoma Tohmori, Ichiro Terashima, Wataru Yamori, Koh Iba, Increased Cuticle Permeability Caused by a New Allele of ACETYL-COA CARBOXYLASE 1 Enhances CO₂ Uptake, Plant Physiology, 10.1104/pp.20.00978, 184, 4, 1917-1926, 2020.12, [URL], Carbon dioxide (CO2) is an essential substrate for photosynthesis in plants. CO2 is absorbed mainly through the stomata in land plants because all other aerial surfaces are covered by a waxy layer called the cuticle. The cuticle is an important barrier that protects against extreme water loss; however, this anaerobic layer limits CO2 uptake. Simply, in the process of adapting to a terrestrial environment, plants have acquired drought tolerance in exchange for reduced CO2 uptake efficiency. To evaluate the extent to which increased cuticle permeability enhances CO2 uptake efficiency, we investigated the CO2 assimilation rate, carbon content, and dry weight of the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutant excessive transpiration1 (extra1), whose cuticle is remarkably permeable to water vapor. We isolated the mutant as a new allele of ACETYL-COA CARBOXYLASE1, encoding a critical enzyme for fatty acid synthesis, thereby affecting cuticle wax synthesis. Under saturated water vapor conditions, the extra1 mutant demonstrated a higher CO2 assimilation rate, carbon content, and greater dry weight than did the wild-type plant. On the other hand, the stomatal mutant slow-type anion channel-associated1, whose stomata are continuously open, also exhibited a higher CO2 assimilation rate than the wild-type plant; however, the increase was only half of the amount exhibited by extra1. These results indicate that the efficiency of CO2 uptake via a permeable cuticle is greater than the efficiency via stomata and confirm that land plants suffer a greater loss of CO2 uptake efficiency by developing a cuticle barrier..
2.	Monda K, Araki H, Kuhara S, Ishigaki G, Akashi R, Negi J, Kojima M, Sakakibara H, Takahashi S, Hashimoto-Sugimoto M, Goto N, Iba K, Enhanced Stomatal Conductance by a Spontaneous Arabidopsis Tetraploid, Me-0, Results from Increased Stomatal Size and Greater Stomatal Aperture, Plant Physiology, 10.1104/pp.15.01450, 170, 3, 1435-1444, 2016.03.
3.	Takahashi S, Monda K, Negi J, Konishi F, Ishikawa S, Hashimoto-Sugimoto M, Goto N, Iba K (co-first author), Natural Variation in Stomatal Responses to Environmental Changes among Arabidopsis thaliana Ecotypes, PLOS ONE*, 10.1371/journal.pone.0117449, 10, 2, e0117449, 2015.02.
4.	Monda K, Negi J, Iio A, Kusumi K, Kojima M, Hashimoto M, Sakakibara H, Iba K, Environmental regulation of stomatal response in the Arabidopsis Cvi-0 ecotype, Planta, 10.1007/s00425-011-1424-x, 234, 3, 555-563, 2011.05.

主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等

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主要学会発表等

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1.	Monda K,Mabuchi A,Takahashi S,Negi J,Tohmori R,Terashima I,Yamori W,Iba K, Increased Cuticle Permeability Caused by a New Allele of ACETYL-COA CARBOXYLASE 1 Enhances CO₂ Uptake Efficiency in Arabidopsis, The 31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021), 2021.06.
2.	門田慧奈，馬渕敦士，高橋將，袮冝淳太郎，東森崚馬,寺島一郎，矢守航，射場厚, シロイヌナズナのACETYL-COA CARBOXYLASE1の新規変異が引き起こすクチクラ透過性の上昇は，CO₂取り込み効率を向上させる, 第62回日本植物生理学会年会, 2021.03.
3.	Monda K, Iba K, Environmental adaptation in stomatal size and aperture in Arabidopsis natural accessions, 5th International Symposium on Plant Signaling and Behavior, 2017.06.
4.	Monda K, Takahashi S, Negi J, Tohmori R, Mabuchi A, Kojima M, Takebayashi Y, Sakakibara H, Iba K, Isolation of Arabidopsis mutants with abnormalities in stomatal response to humidity, light, or CO2, The 28 th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2017), 2017.06.
5.	Monda K, Negi J, Ishigaki G, Araki H, Takahashi S, Hashimoto-Sugimoto M, Kuhara S, Akashi R, Goto N, Iba K, Environmental Responses of An Arabidopsis Ecotype, Me-0, with Giant Stomata, The 25th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2014), 2014.07.
6.	Monda K, Negi J, Goto N, Iba K, Stomatal features and responses to environmental signals in the Arabidopsis Me-0 ecotype, The 23rd International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2012), 2012.07.
7.	Monda K, Negi J, Iio A, Kusumi K, Kojima M, Hashimoto M, Sakakibara H, Iba K, Environmental regulation of stomatal response in Arabidopsis Cvi-0 ecotype, XVIII International Botanical Congress (IBC2011), 2011.07.
8.	門田慧奈, シロイヌナズナエコタイプにおける気孔の環境応答の多様性, 日本動物学会・九州沖縄植物学会・日本生態学会合同福岡例会, 2017.12.

学会活動

所属学会名

日本植物生理学会

日本植物学会

日本植物バイオテクノロジー学会

九州沖縄植物学会

学協会役員等への就任

2023.01～2024.12, 九州沖縄植物学会, 福岡県委員.

2021.01～2022.12, 九州沖縄植物学会, 福岡県委員.

学会大会・会議・シンポジウム等における役割

2023.12.09～2023.12.09, 2023年度三学会合同福岡例会, 九州沖縄植物学会福岡県委員（世話役）.

2022.12.10～2022.12.10, 2022年度三学会合同福岡例会, 九州沖縄植物学会福岡県委員.

2021.12.11～2021.12.11, 2021年度三学会合同福岡例会, 九州沖縄植物学会福岡県委員.

2021.01.01～2021.06.06, 三学会合同福岡大会2021, プログラム編成等.

学術論文等の審査

年度	外国語雑誌査読論文数	日本語雑誌査読論文数	国際会議録査読論文数	国内会議録査読論文数	合計
2021年度	2				2

研究資金

科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)

2023年度～2025年度, 若手研究, 代表, 植物の二酸化炭素応答「尺度」決定メカニズムの実体解明.

2020年度～2022年度, 若手研究, 代表, ストレス応答と独立に働く、アブシシン酸非依存的な気孔の二酸化炭素応答機構.

2016年度～2017年度, 研究活動スタート支援, 代表, 野生シロイヌナズナの大規模解析から探る気孔制御によるC/Nバランスの最適化機構.

2012年度～2014年度, 特別研究員奨励費, 代表, 植物における純粋な二酸化炭素シグナル伝達機構の探索.

寄附金の受入状況

2018年度, 公益財団法人豊田理化学研究所, 豊田理研スカラー／サーマルイメージング技法を応用した高CO2時代適応型植物探索法の提案.

2018年度, 公益財団法人日本科学協会, 笹川科学研究助成／野生シロイヌナズナの大規模解析から探る、炭素・窒素バランスが制御する気孔開閉応答機構.

学内資金・基金等への採択状況

2021年度～2022年度, 令和3年度理学研究院若手支援プロジェクト, 代表, 植物のCO2吸収効率を最大化する「CO2尺度」遺伝子の同定.

2021年度～2021年度, 令和3年度エネルギー研究教育機構若手研究者・博士課程学生支援プログラム, 代表, 3. バイオマス増産を可能にする高効率CO2吸収型次世代植物の開発.

2019年度～2019年度, QRプログラム　わかばチャレンジ, 代表, 植物気孔の二酸化炭素応答におけるアブシジン酸非依存的応答機構の解明.

九大関連コンテンツ

pure2017年10月2日から、「九州大学研究者情報」を補完するデータベースとして、Elsevier社の「Pure」による研究業績の公開を開始しました。

QIR　九州大学学術情報リポジトリシステム情報科学研究院

理学部・理学研究院


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