乗鞍岳森林限界におけるオオシラビソの光阻害の発生要因と回復機構

乘鞍山林缘线虫光抑制原因及恢复机制

基本信息

  • 批准号:
    01J07029
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

乗鞍岳森林限界付近(標高2,500m)に生育する常緑針葉樹のオオシラビソ(Abies mariesii)は、春先に積雪面上に突出している部分のシュート裏面葉が激しく褐変化し、葉が枯死する現象がみられる。亜高山帯における針葉の枯損は、強い恒常風により引き起こされる乾燥ストレス説が有力であったが、本地点のオオシラビソでは春先においても致死含水量には至っておらず、したがって、この現象は強光と低温ストレスによる光阻害であると考えられ、実験を進めていた。これまでに、亜高山帯に生育するオオシラビソでは、低温と強光に対して光化学系の保護機構としてキサントフィルサイクルが、また活性酸素除去機構としてwater-waterサイクルが働いているが、この保護機構以上の光量子を受けたとき、葉の褐変化、そして枯死が起きることを示した。さらに、活性酸素除去酵素活性が著しく低下する時期に、褐変・枯死を起こす地点およびストレスを受けない地点の過酸化水素含量を測定したところ、ストレスを強く受ける地点の過酸化水素含量は高かったため、この褐変・枯死は針葉内への過酸化水素の蓄積により引き起こされる現象であることが示された。SDS-ゲル電気泳動により炭酸固定経路の鍵酵素であるRubisco含量を調べた結果、その年変動はほとんどみられなかった。したがって、炭酸固定経路の酵素は冬期間保存され、翌春に光合成を迅速に再開させるために使われるものと考えられる。また、同時に光化学系IIの集光性クロロフィルタンパク質の量を、同様にSDS-ゲル電気泳動により調べると、これらもまた、ほとんど年変動を示さなかった。したがって、冬期は過剰光量子の吸収が起こっているがキサントフィルサイクルの働きにより相当量、熱として放散される一方、除去できなかった分が電子伝達系を経由して過酸化水素の生成に関与していることが示された。本研究の結果は、今年度、Plant Science誌、第165巻、257〜264ページに掲載された。一方、低温期に含量が増加するといわれるホルモンのアブシジン酸含量を測定した結果、これらの変動には顕著なものはみられなかった。今後は、強光・低温ストレスを受けている葉およびその葉から抽出したチラコイド膜など用い、エネルギー移動の変化を調べることも必要である。さらに、ホルモンと光合成、特に強光阻害との関わりを生理・生化・生物物理学的手法を用いることにより、本研究のさらなる進展が期待できる。
Abies is a fertile evergreen conifer tree near the Norikura Forest Limit (elevation 2,500m). mariesii), Harusaki has a protruding part of the snow surface and the inside of the leaves has become brown and the leaves have withered and died. In the high mountains, the needles are drying out, and the strong and constant wind is causing the wind to rise. Dry ストレス说が强であったが, local place のオオシラビソでは春前においてもLethal water content には to っておらず, したがって, このphenomenon は strong lightとLow-temperature ストレスによるLight-blocking であると考えられ、実験を入めていた.これまでに, 亜高山帯に生するオオシラビソでは, low temperature and strong light に対してDepartment of Photochemistry's Protection Agency's Active Acid Removal Machine structuring water-water water conservation organization The upper part of the light quantum is affected by the light, the leaves are browned, and the leaves are withered and died.さらに, active acid removes enzyme activity がしく する period に, brown 変・死をrise こすLocation およびストレスをReceived けない Location のPeracidified water content をMeasurement したところ、ストレスを强くReceived ける location の overacidified water content は か っ た た め こ の brown 変 ・ dead needle The accumulation of overacidified water in the leaves causes the phenomenon of excessive acidification and causes the phenomenon to occur. SDS-ゲルelectrophoresis によりcarbonic acid fixed 経路のKey enzyme であるRubisco content をadjusted べた results, その年変动はほとんどみられなかった.したがって, carbonic acid fixed 経路のzyme は preserved され, the next spring にphotosynthetic を rapid reopening させるために われるものと卡えられる.また, Simultaneous Department of Photochemistry II, Light Concentrating Properties, Quality and Quantity, and 様にSDS -ゲル电気动により动べると, これらもまた, ほとんど年変动を Show さなかった.したがって、winter periodはpassing light quantum absorptionがriseこっているがキサントフィルサイクルの働きによりequivalent, heatとしてRelease the される side, remove the できなかった分がelectronic system を経 is generated by してperacidified water and the していることが Show された. The results of this study are published in this year's Journal of Plant Science, Volume 165, 257~264. On the one hand, the acid content of the low-temperature period is increased, and the acid content of the するといわれるホルモン is The result of the measurement is the measurement result, and the result is the measurement result. From now on, strong light, low temperature, けている叶およびその叶からdraw out, したチThe ラコイドなどどい, the エネルギーmovable の変化を Adjustment べることも必である.さらに、ホルモンとPhotosynthesis、Special strong light blocking との关わりをphysiology・biochemistry・biology The method of physics is used and the progress of this research is expected.

项目成果

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专利数量(0)
J.Yamazaki, A.Ohashi, Y.Hashimoto, E.Negishi, et al.: "Effects of high light and low temperature during harsh winter on needle photodamage of Abies mariesii growing at the forest limit on Mt.Norikura in Central Japan."Plant Science. 165. 257-264 (2003)
J.Yamazaki、A.Ohashi、Y.Hashimoto、E.Negishi 等人:“严冬期间强光和低温对生长在日本中部乘鞍山森林边缘的冷杉针叶光损伤的影响。
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