葉の光合成光順化と解剖学的性質の関係

叶片光合作用与光驯化和解剖特性之间的关系

• 批准号: 04J03330
• 负责人: 小口 理一
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03330/
• 关键词: 順化能力; 葉緑体; 葉の解剖学的性質; ギャップ更新; 種間差; 光合成能力; 光順化; 森林更新; 光合成光順化; 成熟葉; 光合成モデル

自然環境における光合成光順化のメカニズム、種間差の原因を調べるため、林冠の閉じた冷温帯広葉樹林でギャップを形成し、木本実生の葉の生理的、解剖学的性質の変化を観察した。調査地には北海道大学苫小牧研究林を選んだ。林床の実生の光合成特性を調査した後、ブルドーザーで木を引き倒すことで人工的にギャップを形成、その後の実生の応答を追跡した。材料には遷移系列上での出現時期や生活型の異なる4グループ(遷移先駆種、亜高木種、遷移後期種、ツル植物)、8種を用いた。ギャップ形成後はツル植物であるツルアジサイ、イワガラミ以外の全ての種で光合成能力が増加した。葉は光合成能力を高めるためには葉緑体を増やす必要があるが、葉緑体は細胞間隙からCO_2を受け取るために細胞表面に存在する必要がある。ハリギリ、ホオノキ、ミズナラでは陰葉の細胞表面に葉緑体が存在しない隙間があり、その隙間を埋めるように葉緑体が大きくなることで光合成能力が上昇していた。ハウチワカエデ、イタヤカエデでは葉肉細胞表面積が大きくなることで光合成能力が上昇していた。アオダモでは両者の中間的な応答が見られた。ツル植物では、細胞表面付近に葉緑体が存在しない隙間があったにもかかわらず光合成能力が上昇しなかった。ギャップ形成による光環境の向上に対する応答と、そのメカニズムは種間で異なったが、光合成能力の上昇に葉緑体が細胞間隙に接する面積の増加が欠かせないことは共通していた。一方で、成熟葉の光順化能力を持つためには、葉緑体を伸ばす隙間を空けるために葉を厚くするコストや、葉の強度や病原菌耐性を抑えて厚さの可塑性を保つというリスクを負う必要があると考えられた。実生がギャップ形成を経験できる確率は不確定であるために、光順化能力を持つためのコストやリスクを抑える戦略を採る種が存在すると考えられ、これが光順化能力の種間差をもたらすものと考えられる。

Natural environment, photosynthesis, photosynthesis, the causes of interspecific differences, the formation of forest canopy, the physiological and anatomical properties of woody leaves, etc. The investigation site is Hokkaido University Tomokomai Research Forest. After investigating the photosynthetic characteristics of forest beds, the artificial formation of forest beds, and the subsequent development of forest beds were traced. 4 groups of different life forms (early migratory species, late migratory species, and late migratory species) and 8 species are used. The photosynthetic ability of all kinds of plants other than increased after The ability of photosynthesis is high, and chloroplasts are necessary. The chloroplast on the cell surface of the shade leaves is present in the gaps between the chloroplasts and the photosynthetic capacity of the chloroplasts is increased. The surface area of mesophyll cells increased greatly, and the photosynthetic ability increased greatly. The middle part of the story is the story. The photosynthetic ability of chloroplasts near the cell surface of plants increases The increase of photosynthetic capacity and the increase of the area of chloroplast intercellular junction in the light environment The ability of photoregulation of mature leaves is maintained, chloroplasts are extended, gaps are opened, leaf thickness is increased, leaf strength is increased, pathogen tolerance is decreased, and plasticity is increased. The accuracy of photo-facilitation ability is uncertain, and the difference between species in photo-facilitation ability is unknown.

项目成果

Photosynthetic light acclimation of tree seedlings to artificial gap formations in a cool-temperate deciduous forest

寒温带落叶林树苗对人工林隙的光合光适应

• 发表时间: 2005
• 期刊: The proceedings of the 13th International Congress of Photosynthesis in press
• 作者: Riichi Oguchi;Kouki Hikosaka;Tsutomu Hiura;Tadaki Hirose
• 通讯作者: Tadaki Hirose

Leaf anatomy as a constraint for photosynthetic acclimation: differential responses in leaf anatomy to increasing growth irradiance among three deciduous trees

• DOI: 10.1111/j.1365-3040.2005.01344.x
• 发表时间: 2005-07-01
• 期刊: PLANT CELL AND ENVIRONMENT
• 影响因子: 7.3
• 作者: Oguchi, R;Hikosaka, K;Hirose, T
• 通讯作者: Hirose, T