高塩分濃度・嫌気土壌に適応したマングローブ体内におけるガス拡散・輸送機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560219
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 北宅 善昭 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助教授 (60169886)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渋谷 俊夫 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助手 (50316014)
• Keywords: マングローブ / シロバナヒルギ / オヒルギ / 胚軸 / 酸素 / 光合成 / 皮目 / 耐塩性

Research Abstract

マングローブは熱帯、亜熱帯の河口部沿岸汽水域の泥地で群落を形成する木本植物の総称である。塩濃度が高く嫌気状態に近い土壌で生育するマングローブ幼植物の根は、吸水能力を維持するために、高い呼吸活性を持つと考えられる。根の呼吸に必要なO_2は、植物体地上部から供給されると考えられる。胎生種子由来の胚軸を持つマングローブ幼植物では、根へのO_2供給に、胚軸表面の皮目からのO_2拡散、およびの胚軸の光合成によるO_2生成が関与し、耐塩性獲得に貢献することが推測される。本年度は、シロバナヒルギおよびオヒルギ幼植物の胚軸のガス交換機能を調べ、さらに、胚軸の水没・遮光処理にともなう胚軸内酸素濃度の変動について検討した。
その結果、幼植物胚軸の総光合成速度は光合成有効光量子束密度(PPFD)の増加にともなって増大し、PPFD300〜400・mol m^<-2>s^<-1>で光飽和点に達した。光飽和点での胚軸の総光合成速度は、暗黒下での胚軸からのCO_2放出速度(暗呼吸速度)の3/4であった。明期の光照射下で16.5%であった胚軸内O_2濃度は、暗期開始後に低下し、14%になった。その後、明期開始とともにO_2濃度は上昇し、16.5%になった。明期に胚軸が水没すると、O_2濃度は低下し14%になった。胚軸水没時、暗期になるとO_2濃度は7%まで低下した。胚軸部分のみをアルミフォイルで覆って遮光した場合、胚軸内O_2濃度は明期、暗期とも13%となった。明期に胚軸が水没すると、O_2濃度は低下し8%になった。胚軸水没時、暗期になるとさらにO_2濃度は低下し、5%になった。
以上のことから、シロバナヒルギおよびオヒルギ幼植物の胚軸では、光合成が行われており、根へのO_2供給に貢献していることが実証された。また胚軸の水没および遮光処理により、胚軸内O_2濃度が低下することが明らかとなり、胚軸から根への酸素供給が抑制された。

Research Products

• [Publications] 北宅善昭, 川井優幸, 渋谷俊夫, 清田信: "シロバナヒルギ実生胚軸内における酸素濃度の動態"日本農業気象学会近畿支部2002年度大会講演要旨集. 2-3 (2002)
• [Publications] Kitaya Y., Ono Y., Monji N.: "Funcction of hypocotyls of young seedlings of a mangrove, Bruguiera cilindrica"Proceedings of the VIII International Congress of Ecology. 139-139 (2002)