高CO_2条件下の葉の老化過程における光合成能力決定メカニズム

高CO_2条件下叶片衰老过程中光合能力的决定机制

基本信息

批准号：
02J10750
负责人：
小野田雄介
金额：
$ 2.24万
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)光合成のCO_2応答曲線を決定する2つの要因、ルビスコとRuBP(Ribulose-1,5-bisphosphate)再生に関わるタンパク質のバランスに着目し、イタドリを用いて、葉の老化過程における高いCO_2濃度環境の影響を調べた。両者のバランスは生育CO_2条件や葉の老化に依存しないが、季節に依存して変化した。この季節に伴うバランスの変化は温度順化が原因だと考えられた。またこのバランスの変化は、光合成速度のCO_2依存性に影響することを示した。この研究は国際誌に発表した。(2)ルビスコ能力とRuBP再生能力のバランスの変化に種間差があることを発見し、この原因について、2つの能力の温度依存性の違いから説明した。RuBP再生能力の温度依存性が強い種は、両者のバランスが変化する傾向があることを発見した。本研究は国際誌に投稿中である。(3)またこれらに関連し、細胞壁への窒素分配と光合成系への窒素分配の間にトレードオフがあることを発見し、国際誌に発表した。(4)短期的な高CO_2栽培実験が自然生態系で成り立つかどうかを検証するために、天然のCO_2噴出地の付近のCO_2濃度を長期に渡って観測し、現地の植生、及び植物の生理生態学的特性を調べ、そのデータを解析した。その結果、これらの場所が、長期間の高CO_2に対する植物の応答を研究するのに適していることが明らかになり、学会で発表した。また現在国際誌に投稿中である。(5)上記3箇所の天然のCO_2噴出地から植物を移植し、高CO_2環境に適応しているかを調べた。実験の結果、高CO_2由来の個体が理論から示唆されるような光合成タンパク質分配を見せることはなかった。その一方で、気孔コンダクタンスやデンプン含量には、高CO_2適応と見られる応答も観察された(投稿準備中)。

（1）我们专注于确定光合作用的CO_2响应曲线的两个因素，Rubisco和RubP再生的蛋白质（核糖-1,5-双磷酸），并研究了使用开关的叶片成熟过程中高CO_2浓度环境的影响。两者之间的平衡不取决于生长CO_2条件或叶片老化，而是根据季节而变化。人们认为，本赛季伴随的平衡变化是由温度适应引起的。还表明，这种平衡的变化会影响光合作用率的CO_2依赖性。这项研究发表在国际杂志上。（2）我们发现Rubisco能力和RUBP再生能力之间的平衡存在种间差异，并通过两种能力的温度依赖性差异来解释了这一原因。我们发现，摩擦再生能力的温度依赖性很强的物种倾向于改变两者之间的平衡。这项研究目前已提交给国际杂志。（3）在这方面，我们发现氮分布到细胞壁上的氮分布与光合系统的氮分布之间存在权衡，并在国际杂志上发表了它。（4）为了验证自然生态系统中短期高的CO_2培养实验是否为真，在很长一段时间内观察到了自然CO_2喷发位点附近的CO_2浓度，并检查了局部植被和植物的生理和生态特征，并分析了数据。结果表明，这些地点适合研究对长期高CO_2的植物反应，并在会议上介绍。他目前正在国际杂志上发布。（5）从上面的三个天然CO_2排气位点移植植物，以确定它们是否适用于高CO_2环境。实验表明，源自高CO_2的个体如理论所建议的那样没有光合蛋白分配。另一方面，在气孔电导和淀粉含量中也观察到似乎是高CO_2适应的反应（为发布准备）。