高気温ストレス条件下における野菜類の光合成維持機構に関する研究

高温胁迫条件下蔬菜光合作用维持机制研究

基本信息

批准号：
14760016
负责人：
名田和義
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

本研究は,高温下でのキュウリの光合成の維持と光合成産物の根からの滲出との関係を明らかにすることを目的とした.高温(38℃)処理によりキュウリの生長は著しく抑制されたが,光合成速度は高い値を維持した.植物体の全糖含量は,対照区(28℃)に比較して葉では高温処理区で高かったが,茎では高温処理区で著しく低下し,高温によって植物体に蓄積する糖含量が低下した.一方,培養液中の全糖含量は,対照区に比較して高温処理区で約2.5倍の値となった.これらのことから,キュウリでは,高温ストレスによって光合成産物の植物体内における蓄積が減少するとともに,光合成産物の根からの滲出が高まることが明らかとなった.高温下での根からの糖滲出と光合成維持との関係をより明確にするために,植物体へのスクロース溶液の注入実験を行った.常温条件下でスクロースを注入すると,蒸留水を注入したものに比較して光合成速度が低下した.これは,植物体におけるスクロース蓄積により光合成のフィードバック阻害が起こったと考えられる.しかし,高温条件下においては,スクロース処理による光合成速度の低下は認められなかった.さらに高温下における培養液中に含まれる糖含量は,スクロース処理を行ったものの方が蒸留水を注入したものよりも高くなった.以上のことから,高温下での根からの糖滲出が植物体内に余った光合成産物を積極的に排出し,光合成のフィードバック阻害を回避し,光合成を維持する生理的意義をもつことが示唆される.高温下での積極的な根からの糖滲出が根のいかなる機能変化によって起こるかを解明することが今後の課題である.

本研究的目的是阐明高温下黄瓜光合作用的维持与根部光合产物的分泌之间的关系。合成率保持较高值。高温处理的叶片中总糖含量高于对照（28℃），但茎中的体内储存糖含量明显下降。另一方面，高温处理地块培养液中的总糖含量比对照地块高约 2.5 倍。这些结果表明，在黄瓜中，高温胁迫降低了黄瓜中光合产物的量。研究表明，随着蔗糖溶液中糖积累的减少，根部光合产物的渗出量增加。我们进行了液体注入实验，当在室温条件下注入蔗糖时，与注入蒸馏水时相比，光合作用速率下降，这被认为是由于蔗糖在植物中积累而导致的光合作用的反馈抑制。高温条件下，没有观察到蔗糖处理导致光合速率下降。此外，高温下培养基中的糖含量经腰部处理的植物的价格高于注射蒸馏水的植物。从上述可知，高温下根部的糖分分泌主动地将多余的光合产物从植物体中排出，从而导致光合作用。在避免糖的反馈抑制和维持光合作用方面具有生理意义。阐明高温下导致根部活性糖渗出的根部功能变化是一个挑战。