光合成産物の転流と蓄積に関する組織細胞学的研究

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本研究はソース・シンク機能の異なる作物諸器官について、光顕・電顕による構造観察と組織化学的観察および糖分析を行い、葉における師部積荷機能の解析と貯蔵柔細胞におけるデンプン蓄積機構の解析を行ったものである。得られた研究成果の主な点は次の通りである。1. アカクローバ葉身の展開に伴う師部転送細胞の構造発達と葉緑体形成の過程を明らかにするため、生長段階の異なる葉身を透過型電顕により観察した。その結果、小脈師部における師管の成熟と師部転送細胞の構造発達および葉肉細胞における葉緑体形成は、小葉が展開する過程で同時に進行することから、光合成機能が高まるにしたがって師部積荷機能も高まるものと推定された。2. エンドウ種子の発達過程における莢の乾物重と柔組織内デンプン含量の変化を調べた。その結果、開花後20日頃までは莢の柔組織にデンプンが蓄積されるが、このデンプンはその後、種子に移行するものと推定された。また、莢の外表皮には気孔が存在し、外表皮付近の柔細胞には葉緑体が存在したことから、光合成機能も有していることが明らかになった。3. デンプン含有率の異なるジャガイモ系統のデンプンと水溶性糖類の蓄積過程を測定した結果、水溶性糖類は塊茎肥大初期に多いが、デンプン価の増加に伴って急激に減少することが明らかになった。4. ジャガイモ塊茎の糖代謝酵素を組織化学的に検出した結果、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼとリンゴ酸デヒドロゲナーゼの活性は塊茎肥大期の維管束周辺で高く、デンプン蓄積の終了する塊茎完成期に低下することが明らかになった。