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)着眼于决定光合作用CO_2响应曲线的两个因素Rubisco和RuBP(Ribulose-1,5-二磷酸)再生所涉及的蛋白质平衡，研究了叶片衰老过程中高CO_2浓度的情况我们使用日本虎杖调查了环境的影响。两者之间的平衡并不取决于生长CO_2条件或叶片衰老，而是根据季节而变化。这种平衡的季节性变化被认为是由于温度适应造成的。我们还表明，这种平衡的变化会影响光合速率对CO_2 的依赖性。这项研究发表在国际期刊上。 (2)我们发现Rubisco能力和RuBP再生能力之间的平衡变化存在种间差异，并从两种能力对温度依赖性的差异解释了其原因。我们发现，RuBP 再生能力强烈依赖于温度的物种往往会改变两者之间的平衡。这项研究目前正在提交给一家国际期刊。 (3)与此相关，我们发现细胞壁的氮分配和光合作用系统的氮分配之间存在权衡，并将其发表在国际期刊上。 (4)为了验证自然生态系统中短期高CO_2培养实验是否可行,对自然CO_2喷发点附近的CO_2浓度进行了长期观测,并测量了当地植被和植物生理的生态特征。进行了调查并分析了数据。结果表明，这些地点适合研究植物对长期高CO_2的反应，并在一次会议上公布了结果。该论文目前正在提交给一家国际期刊。 (5)从上述3个天然CO_2喷发地移植植物,考察其是否适应高CO_2环境。实验表明，来自高CO_2群体的个体没有表现出理论所暗示的光合蛋白质分配。另一方面，在气孔导度和淀粉含量方面也观察到了似乎是由于高CO_2适应所致的反应（准备提交）。