研究成果（平成23年度）

《研究課題コ−ド》 1011CD006

《課題名》
	高CO2環境下で光合成誘導反応の解明と物質生産への影響評価 Photosynthetic induction response and its effects on carbon gain under high CO2 environments
《区分名》 CD 文科-科研費
《担当者》
	○唐艶鴻（生物・生態系環境研究センター）
《キ−ワ−ド》
	光合成,高CO2環境,サンフレックス,誘導反応,気孔 photosynthesis, high CO2 environment, sunflecks, induction response, stomata
《目的》
	高CO2環境下で植物の光合成誘導反応を把握するため、光合成誘導反応の主なプロセスに関する理解が必要である。高CO2濃度環境下では、Rubisco総量や最大気孔コンダクタンスの低下は一般的である。したがって、もしRubiscoの光活性化速度と気孔の開放速度が変化しない場合、Rubiscoの完全活性化と最大気孔コンダクタンスに到達する時間が短く、光合成誘導反応過程も短くなり、誘導反応の制限による光合成生産量の低下が相対的に少なくなる【仮説１】。しかし、高CO2環境下でRubiscoの光活性化速度と気孔コンダクタンスの開放速度は低下する可能性がある。そうなる場合、光合成誘導反応時間はRubiscoと気孔コンダクタンスの低下量、Rubiscoの活性化速度と開放速度の低下量のバランスによって決められるだろう【仮説2】。本研究はこれらの仮説を検証する。
《内容及び成果》
	これまでの研究成果は、以下の通りである。 （１）ポプラ二種は生育環境のCO2濃度が高いほど光合成誘導反応速度が速く、高CO2濃度環境下では変動する光環境下での光合成物質生産が高くなることが示唆された。 （２）CO2環境への光合成誘導反応の順応は、主に気孔の順応であることが示唆された。 （３）高CO2濃度環境での光合成誘導反応の加速は、測定温度が高くなると加速が大きくなることが示された。また、高CO2環境下では、光合成誘導反応の最適温度域は高くなることも示した。 （４）高CO2環境下における光合成誘導反応の生化学的メカニズムを評価するため、光変化に対する気孔応答が少ないPeaceについて、光合成誘導反応とRubisco含有量、Rubisco Activase含有量及びRubiso活性化率の関係を調べ、高CO2濃度環境下で生育する植物は、Rubisco含有量の増加に伴う光合成誘導反応速度の加速がさらに有意に高くなることがわかった。これらの結果は、高CO2環境下での光合成予測に有用な情報になる。
《期間》　平成22〜平成23年度（2010〜2011年度）
《備考》