イネ葉からのアンモニア放出現象の生理学的基礎

水稻叶片释氨现象的生理基础

• 批准号: 08J03273
• 负责人: 熊谷 悦史
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03273/
• 关键词: アンモニア同化; アンモニア放出; イネ(Oryza sativa L.); 光合成; 蒸散; 植物生体計測; 光呼吸; 品種間差

圃場における窒素動態を把握する為に,イネ葉からのNH_3放出に着目し,その生理的メカニズムについて,光合成,蒸散と光呼吸代謝との関連で検討した.昨年度確立したNH_3、放出速度(AER)の測定法を利用し,1)葉内のNH_3同化と光呼吸阻害処理がAERに及ぼす影響,2)光強度,温度,大気O_2濃度の変化がAERに及ぼす影響を調査し,以下の結果を得た.1)アケノホシを対象に,NH_3同化酵素(グルタミン合成酵素;GS)阻害剤(MS0)と光呼吸酵素であるグリコール酸オキシダーゼ(GO)の阻害剤(HPMS)を葉面散布した.未散布の対象区,MS0区およびMS0+HPMS区において,日中のAERと葉内NH_4^+濃度を測定した.AERと葉内NH_4^+濃度は,MS0区>MS0+HPMS区>対象区の順に高かった.以上より,光呼吸由来のNH_3が葉から放出されることが明らかになった.2)アケノホシとカサラスを対象に,異なる光強度,葉温および大気O_2濃度条件下で,AER,光合成速度(P_G)および蒸散速度(Tr)を測定した.光強度の増加に伴い,2品種のAER,P_GおよびTrは上昇した.また,葉温の上昇に伴い,2品種のAERとTrは上昇した.この時,P_Gは僅かに低下し,これは光呼吸の増大を意味する.異なる光強度と温度条件下において,AERとTrとの間には相関関係が見られた.大気O_2濃度の上昇に伴い,2品種のAERは増大したが,Trは変化しなかった.一方,P_Gは低下し,光呼吸の増大がみられた.以上の結果より,NH_3放出は蒸散作用と密接な関係をもつこと,光呼吸はNH_3放出を調節する重要な要因であることが明らかになった.強光,高温および高O_2濃度条件下でのAERは,アケノホシよりもカサラスで有意に高かった.アケノホシと比較して,カサラスの葉内NH_4^+濃度は高く,GS活性は低かった.このことから,カサラスにおいては,低いGS活性では光呼吸由来のNH_3を十分に同化できない為,AERが高くなると考えられた.このように,AERの品種間差には主として葉のGS活性の差が関与している可能性が示唆された.

为了了解该领域的氮动力学，我们专注于从水稻叶中释放NH_3，并检查了与光合作用，蒸腾和光呼吸代谢有关的生理机制。使用去年建立的NH_3和释放速率（AER）测量方法，我们研究了NH_3同化和光呼吸毒性抑制处理对AER的影响，以及2）在光强度，温度和大气中O_2浓度对AER的变化的影响，并在以下结果中获得了以下结果。阿kenohoshi中的光呼吸酶。将谷酸氧化酶（GO）（HPM）的抑制剂喷洒在叶面表面。在未分配的目标区域，MS0和MS0+ HPMS中测量了白天AER和内部NH_4^+浓度。 MS0> MS0+ HPMS>处理的目标区域的AER和内部NH_4^+浓度较高。这些结果表明，在不同的光强度，叶片温度和大气中的O_2浓度条件下，在Akenohoshi和Casaras，AER，光合作用率（P_G）和蒸腾速率（P_G）和蒸腾速率（P_G）和蒸腾速率（TR）中，在叶子和大气中观察到光呼应的NH_3。测量）。随着光强度的增加，两个品种的AER，P_G和TR增加。随着叶片温度的升高，两个品种中的AER和TR增加。在此时间，P_G略微下降，这意味着光吸光的增加。在不同的光强度和温度下，AER之间的相关性在不同的光强度下增加。 P_G减少，光呼吸增加。上述结果表明NH_3发射与蒸腾作用有密切的关系。发现光呼吸是调节NH_3释放的重要因素。在高光，高温和高O_2浓度条件下的AER在Casara中明显高于Casara。与Casara相比，叶片中的NH_4^+浓度较高，GS活性较低。这表明在Casara中，低GS活性在光孔式衍生的NH_3的情况下不足以合成代谢。因此，有人提出，Casara的GS活性的差异可能主要参与AER的品种差异。

项目成果

葉の角度が異なるイネ2品種の止葉向背軸両側の光化学系II電子伝達活性と光阻害感受性に及ぼす窒素施肥の影響

施氮肥对2个不同叶角水稻品种剑叶向两侧及背轴光系统II电子传递活性及光抑制敏感性的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: 熊谷悦史;ら
• 通讯作者: ら

ベトナム産ハイブリットライス Vetlai45 の登熟期における上位3葉の個葉光合成特性

越南杂交水稻Vetlai45成熟期前三叶单叶光合特性

• 发表时间: 2009
• 作者: 濱岡範光;ら
• 通讯作者: ら

Comparison of Susceptibility to Photoinhibition and Energy Partitioning of Absorbed Light in Photosystem II in Flag Leaves of Two Rice (Oryza sativa L.) Cultivars that Differ in Their Responses to Nitrogen-Deficiency

不同缺氮反应的两个水稻品种剑叶光抑制敏感性及光系统II吸收光能量分配的比较

• DOI: 10.1626/pps.13.11
• 发表时间: 2010
• 期刊: Plant Production Science
• 影响因子: 2.5
• 作者: E. Kumagai;T. Araki;O. Ueno
• 通讯作者: O. Ueno