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気孔の二酸化炭素応答 : メカニズムの解明とメカニステックモデルの構築

Research Project

Project/Area Number 10J09332
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡島 有規  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords気孔コンダクタンス / 気孔モデル / 光合成CO_2同化速度 / 光合成電子伝達速度 / 酸素分圧 / Rubisco / 環境応答 / 二酸化炭素濃度 / 光合成 / 植物生理生態
Research Abstract

『環境に対する気孔の応答を表すモデルにおいてパラメータとして広く用いられている光合成CO_2同化速度(A_n)は、気孔開閉制御に直接的に影響することはない』ということを明らかにした昨年度に続き、本年度は『A_nに代わる気孔モデルパラメータの探索と、既存の経験モデルよりも現象を表現することに優れた気孔モデルの構築』に着手した。
タバコ(Nicotiana tabacum L.)を材料に、飽和水蒸気圧差(VPD ; 0.9kPa)と葉内CO_2濃度(C_i ; 150ppm)を一定に保った状態で光強度や酸素濃度を様々に変え、A_nや気孔コンダクタンスを測定した。C_iが一定の場合、A_n、と気孔コンダクタンスの間に、統計的に有意な関係は見られなかった。一方、同じデータに対して光合成電子伝達速度(J)を算出した所、気孔コンダクタンスとの間に有意な正の相関が得られた(r=0.6^<**>。本研究によって、気孔コンダクタンスの値の決定には、チラコイド膜上での光合成電子伝達速度が強く関わっていて、Rubiscoにおけるカルボキシレーション反応とオキシゲネーション反応の比率は影響しないことが明らかになった。
既存の気孔モデルであるLeuningモデル(1995)やMedlynモデル(2011)をベースとして、A_nをJに、葉表面CO_2濃度(c_s)とCO_2補償点(γ)の差やc_s自体をc_iに置き換えた場合に対して、モデルの妥当性を検討した。C_iが150ppmに固定されているためにモデル中で変数として働かない場合には、A_nではなくJを用いたモデルでのみ有意な正の相関が得られ、その精度は既存のモデルと同程度であった。これらの結果は、気孔の開閉制御に関わる光合成電子伝達鎖中のコンポーネントを明らかにすることが、有用性の高い気孔モデルの構築へと繋がることを示唆している。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Optimum leaf size predicted by a novel leaf energy balance model incorporating dependencies of photosynthesis on light and temperature2012

    • Author(s)
      Yuki Okajima
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 333-346

    • DOI

      10.1007/s11284-011-0905-5

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 気孔コンダクタンスと光合成電子伝達速度の関係2012

    • Author(s)
      岡島有規
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      大津
    • Year and Date
      2012-03-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 気孔のCO_2応答における光合成速度の影響の有無2011

    • Author(s)
      岡島有規
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-09-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Leuningモデルの検証とメカニズムの擦り合わせ:酸素分圧制御2010

    • Author(s)
      岡島有規
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      春日井中部大学
    • Year and Date
      2010-09-11
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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