2017 Fiscal Year Annual Research Report
High [CO2] adaptation of soybeans in terms of the single leaf photosynthesis
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15K18634
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 佑 京都大学, 農学研究科, 助教 (50634474)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ダイズ / 個葉光合成能 / 気孔コンダクタンス / 葉身Rubisco含量 / 葉肉コンダクタンス / 遺伝的変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，植物の光合成過程を将来予測される高CO2濃度環境へ適応させるために必要な形質を明らかにするとの観点から，ダイズの個葉光合成能の解析を進めた．
高い光合成能力を有するダイズ系統としてPI603911C（朝鮮半島由来の在来系統），Peking（中国由来の在来系統），UA-4910（米国産の多収品種）を見出した．これらはそれぞれ異なったメカニズムで高光合成能を実現しており，なかでも高い葉身Rubisco含量と，高い気孔コンダクタンスが重要な形質であることが明らかとなった．
加えて最終年度には，PI592940が新たに高光合成系統として見出された．同系統はこれまで見出された系統とは異なり，高い葉肉コンダクタンス（gm）によって高光合成能を実現していることが示唆された．
葉身Rubisco含量の時期的変動については，ダイズの子身肥大期前後に急激に増加すること，一方でその増加はRubisco活性化率の低下により相殺され，個葉光合成能の向上には反映されていないことが明らかとなった．
本研究の意義と重要性は以下に要約される．(i)ダイズの個葉光合成能には大きな遺伝的変異が存在していることが明らかとなった．(ii)高い光合成能を達成する主な生理的要因として，気孔コンダクタンス，葉身Rubisco含量，葉肉コンダクタンスが挙げられた．(iii)系統によって，それぞれ異なる生理メカニズムにより高光合成能を実現しており，これらの生理形質を集積することで，さらなる光合成能向上を目指す余地がある．（iv)このうち葉身Rubisco含量については生育後半に過剰となっている可能性があり，Rubisco活性化率との最適化が必要かもしれない．
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