維管束の水移動調節機能の簡易診断法の確立とその応用

本研究は,植物体内を移動する水の動態を簡易に測定する方法を開発し,水利用効率に優れる作物栽培法の開発や水環境に対して安定性を維持する品種や系統の選抜の際に現地で利用できるシステムとして確立することを第一目的とした.合わせて,草本植物の中で最も高い生産性や水利用効率を有する植物であるネピァグラス体内の水輸送の調節機能を解析した.ここで用いた方法は,個葉の蒸散,光合成速度測定中に植物体を水輸送系の上流域器官から順次下流域器官(根,茎,葉)へと細かく仕分けて切断し,切断直後に示される蒸散反応を診断の指標するものである(植物体切断法).その結果,ネピアグラスでは茎節部に優れた水輸送調節機能があり,各節から各個葉への水輸送を個別に調節できるシステムを構築し,それが本種の水利用効率が高く,光合成生産が優れる基礎となっていることを明らかにした.ネピアグラスのこのような調節機能は,生育環境条件によって柔軟に変化し,これが環境の変化,特に水環境の変化に対して本草種が安定した生産性を維持する根拠となることを確認した.植物体切断法は,きわめて簡便に調査できる手法であるため,現地での多数の個体や個葉を対象に短時間でデータを採取することができる.つぎに,本手法の測定精度を検討するため,従来から用いられている加圧水法によりネピアグラスの水輸送系各器官の通水抵抗をしたところ,植物体切断法の結果と良く一致し本手法の有効性が確認された.また,本手法によってネピアグラス以外の作物についても水輸送の動態を調査し,特徴を明らかにした.

本研究は,植物体内を移動する水の動態を簡易に測定する方法を開発し,水利用効率に優れる作物栽培法の開発や水環境に対して安定性を維持する品種や系統の選抜の際に現地で利用できるシステムとして確立することを第一目的とした.合わせて,草本植物の中で最も高い生産性や水利用効率を有する植物であるネピァグラス体内の水輸送の調節機能を解析した.ここで用いた方法は,個葉の蒸散,光合成速度測定中に植物体を水輸送系の上流域器官から順次下流域器官(根,茎,葉)へと細かく仕分けて切断し,切断直後に示される蒸散反応を診断の指標するものである(植物体切断法).その結果,ネピアグラスでは茎節部に優れた水輸送調節機能があり,各節から各個葉への水輸送を個別に調節できるシステムを構築し,それが本種の水利用効率が高く,光合成生産が優れる基礎となっていることを明らかにした.ネピアグラスのこのような調節機能は,生育環境条件によって柔軟に変化し,これが環境の変化,特に水環境の変化に対して本草種が安定した生産性を維持する根拠となることを確認した.植物体切断法は,きわめて簡便に調査できる手法であるため,現地での多数の個体や個葉を対象に短時間でデータを採取することができる.つぎに,本手法の測定精度を検討するため,従来から用いられている加圧水法によりネピアグラスの水輸送系各器官の通水抵抗をしたところ,植物体切断法の結果と良く一致し本手法の有効性が確認された.また,本手法によってネピアグラス以外の作物についても水輸送の動態を調査し,特徴を明らかにした.