光化学エネルギーの生産・消費バランスからみたイネの個葉光呼吸・光合成特性

光化学能量产耗平衡视角下水稻单叶光呼吸与光合作用特征

• 批准号: 12760012
• 负责人: 平尾 健二
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu 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-12760012/
• 关键词: 光合成; 光呼吸; 気孔伝導度; イネ; Oryza sativa; Oryza glaberrima; 量子収率; 光化学エネルギー; 光化学系; CO2ガス交換; クロロフィル蛍光

1.乾物生産能力,生理的諸形質に違いが認められている栽培イネ2種(Oryza sativaとO. glaberrima)を対象に,個葉光合成機能である光化学反応系の光エネルギー生産反応,葉内の光エネルギー消費反応に注目し,比較を行った.その結果,O. glaberrima種の光呼吸で消費されるエネルギーが相対的に低い傾向にあることが明らかとなった.この理由の一つとして,O. glaberrimaは常に気孔開度が高く,葉内のガス拡散に優れることにより,C02/02分圧比が高まり,キー酵素RubisCOのカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼの活性比が相対的に高くなることが関与していると推察された.O. glaberrima種は気孔が開きやすい性質を持ち,水消費の面から見ると蒸散要求量が大きいというマイナスの要素を持つが,乾物生産の面で見るとエネルギー効率の良い光合成反応を行い,乾物生産能力を高めていると推察された.2.日本型新旧10品種を対象に光合成・光呼吸の水ストレス耐性を比較したところ,新旧の差が明らかとなった.旧品種において光呼吸は低い傾向にあったが,光化学系がストレスの影響を受けやすいことが確認された.一方,新品種は気孔を閉鎖することで光合成を一時的に停止するが,ストレスからの回復に優れることが明らかとなった.以上,光化学系のエネルギー生産から光合成・光呼吸によるエネルギー消費のバランスをイネの種,品種間で比較することにより,それぞれの特性を明確にすることが可能となった.

1. Dry matter production capacity, various physiological substances に behavior が recognition められて る cultivation る ネ2 kinds (Oryza sativaとO.) Glaberrima) を like に seaborne, a synthetic function で Ye Guang あ る photochemical anti 応 is の light エ ネ ル ギ ー production 応, leaf の エ light ネ ル ギ ー consumption anti 応 に attention し, compare を line っ た. そ の results, O. Glaberrima kind の photorespiration で consumption さ れ る エ ネ ル ギ ー が phase of seaborne に low い tendency に あ る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の reason の a つ と し て, O. Glaberrima は often に 気 hole opening が く high, inside leaf の ガ ス company, scattered に optimal れ る こ と に よ り, our fleet 圧 / 02 points higher than が ま り, キ ー enzyme RubisCO の カ ル ボ キ シ ラ ー ゼ / オ キ シ ゲ ナ ー ゼ の activity than が phase of seaborne に high く な る こ と が masato and し て い る と push examine さ れ た. O. Glaberrima kind は が 気 hole open き や す い nature を ち to have, water consumption の か ら see る と が large amount of evapotranspiration requirements き い と い う マ イ ナ ス の elements を hold つ が, dry matter production の surface で see る と エ ネ ル ギ ー good working rate の い photosynthetic anti 応 を い, dry matter production capacity high を め て い る と push examine さ れ た. 2. Japan 10 varieties of old and new type を like に seaborne photosynthesis, photorespiration の water ス ト レ ス patience を compare し た と こ ろ, new and old poor の が Ming ら か と な っ た. The old varieties にお て て have a low <s:1> tendency of photorespiration にあったが, and the influence of photochemical がストレス <s:1> is confirmed を by けやす とが とが とが とが とが された された. Side, new は 気 hole を atresia す る こ と で photosynthetic を transient に stop す る が, ス ト レ ス か ら の reply に optimal れ る こ と が Ming ら か と な っ た. Above, light chemistry の エ ネ ル ギ ー production か ら photosynthesis, photorespiration に よ る エ ネ ル ギ ー consumption の バ ラ ン ス を イ ネ の species, varieties comparison で す る こ と に よ り, そ れ ぞ れ の features を clear に す る こ と が may と な っ た.

项目成果

田川毅明,平尾健二,窪田文武: "アフリカイネ,Oryza glaberrima Steud.,の個葉光合成における窒素利用効率の種特性"日本作物学会紀事. 69・1. 74-79 (2000)

Takeaki Takawa、Kenji Hirao、Fumitake Kubota：“非洲水稻单叶光合作用氮利用效率的物种特征，Oryza glaberrima Steud.”，日本作物科学学会杂志 69, 1. 74-79 (2000)。

Yoshimura Y.,K.Hirao and F.Kubota: "Concurrent Moritoring of Oxygen Evolution and Chlorophyll Fluorescence in Mungbean Leaves with a Liquid-Phase Oxygen Electlode"Plant Production Science. 3・3. 229-231 (2000)

Yoshimura Y.、K. Hirao 和 F. Kubota：“用液相氧电极同时监测绿豆叶中的氧气释放和叶绿素荧光”植物生产科学 3・3。

平尾健二,花田美和,窪田文武: "光合成・光呼吸特性を考慮した種間F1雑種イネの乾物生産におけるヘテロシスの検討"日本作物学会紀事. 69・別2. 276-277 (2000)

Kenji Hirao、Miwa Hanada、Fumitake Kubota：“考虑光合和光呼吸特性的种间 F1 杂交水稻干物质生产的杂种优势”，日本作物科学学会杂志，第 69 部分，第 276-277 部分（2000 年）。

丸山博子,平尾健二,窪田文武: "環境条件に対する栽培イネ,O.glaberrima Steud.およびO.sativa L.の乾物生産と気孔反応特性"日本作物学会紀事. 69・別2. 278-279 (2000)

Hiroko Maruyama、Kenji Hirao、Fumitake Kubota：“栽培稻、O. glaberrima Steud. 和 O. sativa L. 的干物质生产和气孔响应特征，取决于环境条件”，《日本作物科学学会杂志》第 69 部分。 2. 278-279 (2000)

Y.Yoshimura, F.Kubota, K.Hirao: "Estimation of photorespiration rate by simultaneous measurements of C02 gas exchange rate, and chrolophyll fluorescence in the C3 plant and C4 plant"Photosynthetica. 39(3). 377-382 (2001)

Y.Yoshimura、F.Kubota、K.Hirao：“通过同时测量 C3 植物和 C4 植物中的 CO 2 气体交换率和叶绿素荧光来估计光呼吸速率”Photosynthetica。