高収性トウモロコシ品種の苞葉に基づく栄養生理学的解析

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トウモロコシ・フリント種・系統を供試し、苞葉の葉面積の支配要因について、炭素及び窒素の集積状態より解析した。フリント種系統(F1, N-19x X-15)を圃場で標準栽培し、絹糸抽出9日前から絹糸抽出期における苞葉の葉面積、細胞質・細胞壁の各画分の糖含有率、及び単葉光合成能(Po)等を経時的に測定し、さらに、絹糸抽出8日目に雌穂葉より同化した^<13>CO_2の同化後6-72時間後の各器官及び苞葉の各画分への分配状態を調査した。また、これとほぼ同時期に、圃場へK^<15>NO_3を水溶液として与え、^<15>Nの細胞質・細胞壁の各画分への取り込み状態を調査し、下記の結果を得た。(1)苞葉葉面積は絹糸抽出前9日目には、完全展開葉の8%で、4日目へと急速に増大した。(2) Poは絹糸抽出前9日目には苞葉で最高値(絹糸抽出前5日目)の約37-58%で、その後、急上昇した。(3)苞葉における糖濃度は絹糸抽出前9日目には、メタノール画分で最も高く(苞葉全体の約68%)、ヘミセルロース及びセルロース画分で低かった(10%以下)。その後絹糸抽出期へ向かい、メタノール画分で低下し(17%)たが、ヘミセルロース・セルロース画分でそれぞれ23、56%と上昇した。(4)雌穂葉より同化した^<13>の器官分布状態をみると、苞葉の^<13>C分配率は同化6時間後に約6.6%で、72時間後に2.0%へと低下した。苞葉へ分配された^<13>Cは同化6時間後にヘミセルロース、セルロース画分へそれぞれ13、23%が取り込まれ、その後ヘミセルロース画分で低下したのに対し、セルロース画分では上昇(約74%)した。(5)生育時間に関わらず、^<15>Nはヘミセルロースもっとも多く分配した。以上の結果を総合すると、苞葉の葉面積拡大は細胞壁成分、特にヘミセルロース・セルロースの集積と密接に関連すると結論される。