温度勾配チャンバを用いた高CO_2および高温によるイネ葉老化過程の遺伝子発現解析

利用温度梯度室分析高CO_2和高温诱导的水稻叶片衰老过程的基因表达

• 批准号: 15780169
• 负责人: 岩渕 桂子
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: National Agricultural Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780169/
• 关键词: イネ; 大気二酸化炭素増加; 光合成; 老化; 光化学系

本研究では、同一空間内で連続的な温度勾配を実現できる自然光型温室を用いて、僅かな気温のシフトおよび高CO_2濃度の組み合わせがイネの葉の老化に与える影響を解析した。実験は、CO_2濃度を外気と同じ(対照区)か外気+200ppm(高CO_2区)に設定した2棟のチャンバー内で、高温区(外気+2℃)、中温区(外気と同等)、低温区(外気-2℃)の処理を行った。品種はあきたこまちを用い、5月10日出芽、6月13日に6Lのポット当り2個体ずつ移植した。施肥窒素は、0.6gN/株とした。葉齢13葉および14葉頃に、12葉および13葉の光化学系IIのFv/Fm値およびSPADを、葉齢14葉頃に、13葉および14葉の光合成速度をLI6400(Licor社)により測定した。それぞれの試験区の主幹の出穂直後に生育調査およびSPADを測定した。イネの地上部乾物重は僅かに高CO_2区で対照区よりも高くなる傾向を示したが、個体当りの緑葉の葉面積はいずれの温度処理においても高CO_2区で小さくなった。第12葉のFv/Fm値は、13葉期には対照・高温区で高CO_2・高温区よりも高かったが、14葉期には共に低下した。第13葉では処理区による差はあまり見られなかった。SPADはいずれの葉齢でも高CO_2の影響は明らかではなかった。各個体における13葉と14葉の光合成速度を比較すると、14葉はCO_2区で対照区より高く、13葉ではあまり差がない結果となった。これらから、高CO_2濃度下の特に高温下では葉齢に伴い光合成速度が大きく低下することが確認された。また、初期のFv/Fmは高CO_2・高温区で対照・高温区よりも高かったものの、その後低下し対照区と差が無くなったことから、光化学系でも同様に光合成活性の低下が生じていることが観察された。

This study analyzed the effects of temperature and CO_2 concentration on leaf aging in natural light greenhouse. CO_2 concentration is the same as that of the outside atmosphere (corresponding area), outside atmosphere +200ppm(high CO_2 area), and the treatment of the inside atmosphere, high temperature area (outside atmosphere +2℃), middle temperature area (outside atmosphere equivalent) and low temperature area (outside atmosphere-2℃) is set. Variety, May 10 budding, June 13 6L 2 individual transplant Fertilization: 0.6gN/plant. Photosynthetic rate of leaf 13, leaf 14, leaf 12, leaf 13, leaf II, Fv/Fm, SPAD, leaf 14, leaf 13, leaf 14, LI6400(Licor) Fertility survey and SPAD measurement were conducted after the main stem of the test area was established. The weight of dry matter in the aboveground part of the plant was only in the high CO_2 area, and the leaf area of the plant was in the high CO_2 area. Fv/Fm of 12th leaf stage is higher than that of 13th leaf stage, and CO2 is higher than that of 14th leaf stage. The 13th leaf was treated with a mixture of two different types of water. SPAD is the only way to improve CO_2 emissions. The photosynthetic rate of 13 leaves and 14 leaves in each individual was compared. The results showed that the photosynthetic rate of 13 leaves and 14 leaves in CO2 area was higher than that in 13 leaves. Under high CO_2 concentration and especially high temperature, the photosynthetic rate of leaves was greatly reduced. In the early stage, Fv/Fm was high in CO_2, high in temperature, low in illumination, and low in photochemical system.