高二酸化炭素濃度下で葉内拡散抵抗が光合成に及ぼす影響

高二氧化碳浓度下叶内扩散阻力对光合作用的影响

• 批准号: 12740423
• 负责人: 富田 祐子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740423/
• 关键词: 光合成; 拡散抵抗; 高二酸化炭素; 内部構造; 作物; 葉の内部構造

将来予測される大気中の二酸化炭素濃度増加に対する作物の光合成反応に関しては、膨大な研究が行われている.しかし,光合成を律速する重要な要因である,葉内の二酸化炭素拡散については,測定が困難なこともあって,ほとんど研究がすすんでいない.本研究では,葉の内部の二酸化炭素拡散抵抗が異なる作物を環境制御した温室内で栽培し、高二酸化炭素濃度下(70Pa)と通常の二酸化炭素濃度下(35Pa)での光合成反応及び葉の形態変化を種間比較した。さらに,葉の内部構造と二酸化炭素拡散抵抗との関連について,詳細な検討を行った。その結果,次のような成果が得られた.◆それぞれの植物を生育させた二酸化炭素濃度の下で測定した場合、全ての種において、光合成速度は70Paで増加した。◆多くの種で,葉内拡散抵抗は70Paでは減少する傾向があった.◆葉内拡散抵抗に影響する内部構造上の要因は複数存在し,植物が環境に応答する際に,葉内拡散抵抗の変化を互いにうち消しあう方向に変化する場合があることが示唆された.以上の結果から、高二酸化炭素条件下では,葉内の拡散抵抗は光合成速度を減少させる方向に変化すること,しかしその影響は光合成速度に関与するその他の要因によってうち消されていることが示唆された.また,高二酸化炭素濃度下では,葉面積など葉の形態反応に種間差があることが知られているが,この形態変化は種々の内部構造に関わる要因を通じて,葉内拡散抵抗や光合成速度に大きな影響を与える可能性があることが示唆された.

In the future, it is predicted that the photosynthetic reaction of crops will be related to the increase of diacid carbon concentration in the atmosphere. It is difficult to determine the important factors of photosynthetic rate, and it is difficult to study the mechanism of photosynthetic rate. In this study, photosynthetic reactions and morphological changes of leaves were compared between species under high and high acidified carbon concentrations (70Pa) and under normal diacidified carbon concentrations (35Pa). In addition, the internal structure of the leaf and the resistance to carbon dioxide dispersion are discussed in detail. The result of the second round is the achievement of the second round. When the concentration of carbon dioxide was measured, the photosynthetic rate increased by 70Pa.◆ Multi-species, leaf dispersion resistance 70Pa. The main factors affecting the internal structure of foliar dispersion resistance are the existence of multiple factors, and when plants respond to environmental conditions, the variation of foliar dispersion resistance changes with each other. The above results show that the dispersion resistance in leaves decreases in the direction of photosynthetic rate under the condition of high carbon dioxide and high carbon dioxide, and other important factors affect the photosynthetic rate. Under high acidified carbon concentration, leaf area, leaf morphology, interspecific differences, morphological changes, and internal structure of species are related to the main causes of leaf dispersion, resistance, and photosynthetic rate.

项目成果

半場祐子: "安定同位体の測定法と植物生理生態への利用"岡山大学環境計測共同利用施設 年報「しぶかわ」. (2001)

Yuko Hanba：“稳定同位素的测量方法及其在植物生理学和生态学中的应用”冈山大学环境测量联合使用设施年度报告“Shibukawa”（2001）。

Hiroyuki Kogami,Yuko T.Tanba,Takeshi Kibe,Ichiro Terashima,Takehiro Masuzawa: "CO_2 transfer conductance, leaf structure and carbon isotope discrimination of Polygonum cuspidatumn leaves from low and high altitude."Plant, Cell, and Environment. (2001)

Hiroyuki Kogami、Yuko T.Tanba、Takeshi Kibe、Ichiro Terashima、Takehiro Masuzawa：“低海拔和高海拔虎杖叶的 CO_2 传输电导、叶片结构和碳同位素辨别。”植物、细胞和环境。

YT.Hanba, S-i Miyazawa, H.Kogami, I.Terashima: "Effects of leaf age on internal CO_2 transfer conductance and photosynthesis in tree species having different types of shoot phenology"Australian Journal of Plant Physiology. 28. 1075-1084 (2001)

YT.Hanba、S-i Miyazawa、H.Kogami、I.Terashima：“叶龄对具有不同芽物候类型的树种内部CO_2 传输电导和光合作用的影响”澳大利亚植物生理学杂志。

Ichiro Terashima, Shin-Ichi Miyazawa, Yuko T.Hanba: "Why are sun leaves thicker than shade leaves? -consideration based on analyses of CO_2 diffusion in the leaf"Journal of Plant Research. 114. 93-105 (2001)

Ichiro Terashima、Shin-Ichi Miyazawa、Yuko T.Hanba：“为什么阳光叶比遮荫叶厚？ - 基于叶子中 CO_2 扩散分析的考虑”植物研究杂志。

H.Kogami, YT.Tanba, T.Kibe, I.Terashima, T.Masuzawa: "CO_2 transfer conductance, leaf structure and carbon isotope discrimination of Polygonum cuspidatumn leaves from low and high altitude"Plant, Cell, and Environment. 24(5). 529-538 (2001)

H.Kogami，YT.Tanba，T.Kibe，I.Terashima，T.Masuzawa：“低海拔和高海拔虎杖叶的CO_2转移电导、叶片结构和碳同位素判别”植物、细胞和环境。