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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

Research Project

Project/Area Number 14760016
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 園芸・造園学
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

名田 和義  三重大学, 生物資源学部, 助教授 (40293807)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywords高気温ストレス / 光合成 / 炭酸固定・代謝収支 / 環境ストレス耐性 / 根からの糖滲出 / 炭素固定・代謝収支 / 根からの糖流出 / 環境ストレス耐性機構
Research Abstract

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.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (9 results)

  • [Journal Article] 収穫直前の連続照明処理はホウレンソウの硝酸塩低下とアスコルビン酸増加を同時に誘導する2005

    • Author(s)
      名田 和義
    • Journal Title

      園芸学会雑誌 74(別1)(発表予定)

    • NAID

      10024387021

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Polyamines are not Indispensable for the Cold-acclimatory Increase of Chilling Tolerance in Cucumber during Exposure to Moderately Low Temperature2004

    • Author(s)
      NADA Kazuyoshi
    • Journal Title

      J. Japan. Soc. Hort. Sci. 73(4)

      Pages: 343-345

    • NAID

      110001803539

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Putrescine Pretreatment to Roots on Growth and Lactate Metabolism in the Root of Tomato(Lycopersicon esculentum Mill.) under Root-zone Hypoxia2004

    • Author(s)
      NADA Kazuyoshi
    • Journal Title

      J. Japan. Soc. Hort. Sci. 73(4)

      Pages: 337-339

    • NAID

      110001803537

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ホウレンソウの光合成低温順化に及ぼす酵素的・非酵素的抗酸化活性および光呼吸活性の影響2004

    • Author(s)
      坂口 智也
    • Journal Title

      園芸学会雑誌 73(別1)

      Pages: 270-270

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 低温および低温後の常温条件下におけるキュウリ葉の光合成と酵素的抗酸化活性に及ぼす根へのスペルミジン処理の影響2004

    • Author(s)
      藤原 尚記
    • Journal Title

      園芸学会雑誌 73(別1)

      Pages: 409-409

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuyoshi Nada: "Impaired Photosynthesis in Cucumber (Cucumis sativus L.) by High Root-zone Temperature Involves ABA-induced Stomatal Closure and Reduction in Ribulose-1,5-bisphosphate Carboxylase/oxygenase Activity"J.Japan.Soc.Hort.Sci. 72(6). 504-510 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Zhijun Li: "High-temperature-induced Alteration of ABA and Polyamine Contents in Leaves and its Implication in Thermal Acclimation of Photosynthesis in Cucumber(Cucumis sativus L.)"J.Japan.Soc.Hort.Sci. 72(5). 393-401 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 名田和義: "ホウレンソウの成育および品質に及ぼす地温と地温の昼夜較差(DIF)の影響"園芸学会雑誌. 72(別2). 407 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 上野友香: "キュウリ葉におけるプトレシン合成の高温遭遇による増大および光合成の高温順化におけるその意義"園芸学会雑誌. 72(別2). 369 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 名田和義: "キュウリ個葉光合成の高地温抑制におけるABA誘導気孔閉鎖とRubisco活性低下の関与"園芸学会雑誌. 72(別1)(発表予定). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 坂口智也: "ホウレンソウの光合成低温順化における光呼吸の役割"園芸学会雑誌. 72(別1)(発表予定). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 土井孝夫: "キュウリの根域低酸素耐性におけるポリアミンの関与"園芸学会雑誌. 71(別2). 549 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Zhi jun Li: "ABA-induced increase in thermostability of photosynthetic electron transport of thylakoids in leaves of cucumber (Cucumis sativus L.)"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 72(1). 29-36 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuyoshi Nada: "ABA-induced stomatal closure and reduction in ribulose-1,5-bisphosphate carboxy-lase/oxygenase activity cause the impaired photosynthesis in cucumber (Cucumis sativus L.) by high root-zone temperature"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 72(発表予定). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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