リン酸欠乏ストレスのトウモロコシの生長と光合成に及ぼす影響の解析

リン酸は全地球上で植物の生育を制限している栄養素である。トウモロコシをリン酸欠乏下(0.001mMPi)で生育させコントロール(0.5mMPi)と以下の項目について比較した。(以下の括弧内の数字はコントロールに対する%である)A)第2葉の光合成活性に及ぼす影響:播種後12日ではあまり影響を受けない(92)が、播種後、24日では著しく阻害された(5)。B)生育に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の新鮮重の増加は大きく抑制された(38)。C)クロロフィル含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体のクロロフィル総含量は大きく低下した(31)。D)リン酸含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の全リン含量(TP)(5)、エステル化リン含量(EP)(12)、酸可溶性リン酸含量(ASP)(1)、は著しく低下していた。一方、若い葉身(第5葉)では、新鮮重当たりの、ASP(4)は著しく低下したが、EPは比較的影響を受けなかった(46)。また、古い葉身(第2葉)では、葉身当たりの、ASP(5)、EP(4)とも極めて低い値を示した。また、リン酸欠乏下で生育した植物の地上部全体のTPは実験期間中ほぼ一定であった。E)窒素含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の全窒素含量(TN)(38)、可溶性タンパク窒素含量(SPN)(23)、不溶性タンパク窒素含量(ISPN)(30)は大きく抑制された。しかし、若い葉身(第5葉)では、新鮮重当たりの、TN(115)、SPN(85)、ISPN(105)はあまり影響を受けなかった。古い葉身(第2葉)では、葉身当たりの、TN(42)、SPN(9)、ISPN(21)はいずれも大きく低下した。F)窒素含量とリン酸含量の相関:古い葉身に於ける窒素含量とEPの関係を検討した結果、EPが4μmmol/g・fw以下になると、窒素含量の低下が顕著になり、両者の間に高い相関が認められた。以上の結果から、リン酸欠乏ストレス下のトウモロコシでは、下位葉の老化が促進され光合成が阻害されると結論された。

リン酸は全地球上で植物の生育を制限している栄養素である。トウモロコシをリン酸欠乏下(0.001mMPi)で生育させコントロール(0.5mMPi)と以下の項目について比較した。(以下の括弧内の数字はコントロールに対する%である)A)第2葉の光合成活性に及ぼす影響:播種後12日ではあまり影響を受けない(92)が、播種後、24日では著しく阻害された(5)。B)生育に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の新鮮重の増加は大きく抑制された(38)。C)クロロフィル含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体のクロロフィル総含量は大きく低下した(31)。D)リン酸含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の全リン含量(TP)(5)、エステル化リン含量(EP)(12)、酸可溶性リン酸含量(ASP)(1)、は著しく低下していた。一方、若い葉身(第5葉)では、新鮮重当たりの、ASP(4)は著しく低下したが、EPは比較的影響を受けなかった(46)。また、古い葉身(第2葉)では、葉身当たりの、ASP(5)、EP(4)とも極めて低い値を示した。また、リン酸欠乏下で生育した植物の地上部全体のTPは実験期間中ほぼ一定であった。E)窒素含量に及ぼす影響(播種後30日):地上部全体の全窒素含量(TN)(38)、可溶性タンパク窒素含量(SPN)(23)、不溶性タンパク窒素含量(ISPN)(30)は大きく抑制された。しかし、若い葉身(第5葉)では、新鮮重当たりの、TN(115)、SPN(85)、ISPN(105)はあまり影響を受けなかった。古い葉身(第2葉)では、葉身当たりの、TN(42)、SPN(9)、ISPN(21)はいずれも大きく低下した。F)窒素含量とリン酸含量の相関:古い葉身に於ける窒素含量とEPの関係を検討した結果、EPが4μmmol/g・fw以下になると、窒素含量の低下が顕著になり、両者の間に高い相関が認められた。以上の結果から、リン酸欠乏ストレス下のトウモロコシでは、下位葉の老化が促進され光合成が阻害されると結論された。