イネにおける光合成誘導反応の多様性をもたらす生理・遺伝的要因の包括的解明

光強度の急増に対する個葉光合成の応答（光合成誘導反応）は、圃場環境下における作物の生産性向上に関わる重要形質の１つである。本研究では、イネ亜種間、すなわち温帯ジャポニカ、熱帯ジャポニカ、インディカ間の光合成誘導反応の差異を調査し、その生理生態的要因と遺伝的要因について明らかにすることを目的とした。日本在来イネコアコレクション（JRC）50品種について，弱光から強光の変化に対する光合成速度の応答を観察し，光合成誘導反応の多様性を評価するとともに、イネ亜種間での差異を検証した．結果として、JRCの光合成誘導反応に大きな遺伝的多様性を確認することができた。強光照射後10分間の積算光合成量（CCF10）は、最大光合成速度と有意な相関がなく（r=-0.08）、強光照射直前の光合成速度と密接な相関を示した（r=0.72）。これは先行研究で見られた結果と同様であり、光合成誘導反応と最大光合成速度は独立した要因によって制御されていること、弱光下での光合成活性がその後の光合成誘導反応に重要であることが示唆された。世界のイネコアコレクション（WRC）の結果も含め、イネ亜種間で比較したところ、最大光合成速度については差異が確認されなかった一方で、光合成誘導反応については温帯ジャポニカが、熱帯ジャポニカおよびインディカよりも緩慢であった。温帯ジャポニカは、誘導反応中の炭素獲得量が少ないものの積算蒸散量も少なく、変動光下において水の損失を抑えるという水利用戦略をとっている可能性がある．以上のように、イネ亜種間における光合成誘導反応の差異を確認し、その生理生態的要因の一端を明らかにすることができた。

光強度の急増に対する個葉光合成の応答（光合成誘導反応）は、圃場環境下における作物の生産性向上に関わる重要形質の１つである。本研究では、イネ亜種間、すなわち温帯ジャポニカ、熱帯ジャポニカ、インディカ間の光合成誘導反応の差異を調査し、その生理生態的要因と遺伝的要因について明らかにすることを目的とした。日本在来イネコアコレクション（JRC）50品種について，弱光から強光の変化に対する光合成速度の応答を観察し，光合成誘導反応の多様性を評価するとともに、イネ亜種間での差異を検証した．結果として、JRCの光合成誘導反応に大きな遺伝的多様性を確認することができた。強光照射後10分間の積算光合成量（CCF10）は、最大光合成速度と有意な相関がなく（r=-0.08）、強光照射直前の光合成速度と密接な相関を示した（r=0.72）。これは先行研究で見られた結果と同様であり、光合成誘導反応と最大光合成速度は独立した要因によって制御されていること、弱光下での光合成活性がその後の光合成誘導反応に重要であることが示唆された。世界のイネコアコレクション（WRC）の結果も含め、イネ亜種間で比較したところ、最大光合成速度については差異が確認されなかった一方で、光合成誘導反応については温帯ジャポニカが、熱帯ジャポニカおよびインディカよりも緩慢であった。温帯ジャポニカは、誘導反応中の炭素獲得量が少ないものの積算蒸散量も少なく、変動光下において水の損失を抑えるという水利用戦略をとっている可能性がある．以上のように、イネ亜種間における光合成誘導反応の差異を確認し、その生理生態的要因の一端を明らかにすることができた。