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イネ科C4作物における群落レベルの光合成の実態と光環境順応・適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04868
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 作物生産科学
研究機関九州大学

研究代表者

上野 修  九州大学, 農学研究院, 教授 (70414886)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードC4作物 / トウモロコシ / 弱光順応 / 弱光適応 / 葉構造 / 個葉光合成 / 個体群光合成 / 耐陰性C4植物 / C4植物 / 光合成 / イネ科 / 維管束 / 葉 / C4植物 / 光環境 / 順応 / 植物生産生理学 / 個体群 / 光環境順応 / イネ科C4作物 / 群落 / 光順応 / 陰性環境 / 作物生産生理学
研究成果の概要

作物個体群の上層部と下層部では光環境が大きく異なる。イネ科C4作物のトウモロコシ個体群における光合成の光順応機構を明らかにするために、遮光実験により誘導した陽性陰性葉の光合成特性の反応、個体群下位葉の弱光順応、および葉層別光合成量を調査した。個体群の成長に伴い光環境が大きく変わる下位葉は、光環境への独特な再順応を行うことを明らかにした。また、トウモロコシ個体群では、かなりの葉が弱光に曝されているが、個体群全体の光合成に対して少なからず寄与していることを示した。一方、耐陰性イネ科C4植物は、葉の光合成特性や形態を弱光に適応させていることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

作物の光合成特性を圃場レベルで明らかにすることは農業上重要である。本研究は、圃場で個体群として栽培されるイネ科C4作物のトウモロコシについて、その光合成の実態を葉の置かれている光環境に着目して解明しようとするものである。また、強光を好むとされるC4植物の中にも陰性環境に適応したものがあり、これらの植物の光合成特性を明らかにすることは、C4作物の個体群光合成を改善していく上で重要な糸口となりうる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Structural and physiological responses of the C4 grass Sorghum bicolor to nitrogen limitation.2018

    • 著者名/発表者名
      2. Makino Y, Ueno O
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 21 号: 1 ページ: 39-50

    • DOI

      10.1080/1343943x.2018.1432290

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variations in physiological, biochemical, and structural traits of photosynthesis and resource use efficiency in maize and teosintes (NADP-ME-type C4).2017

    • 著者名/発表者名
      1. Yabiku T, Ueno O
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 20 号: 4 ページ: 448-458

    • DOI

      10.1080/1343943x.2017.1398050

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variations in structural, biochemical and physiological traits of photosynthesis and resource use efficiency in Amaranthus species (NAD-ME type C4).2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi N, Tohya M, Nakashima T, Ueno O
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イネ科耐陰性C4植物で見出された生育光強度による葉の維管束師部形成の調節2019

    • 著者名/発表者名
      本郷茜, 屋比久貴之, 上野修
    • 学会等名
      日本作物学会第247回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トウモロコシ(C4)個体群光合成における下層葉の寄与率の推定2018

    • 著者名/発表者名
      屋比久貴之, 田坂朋子, 上野修
    • 学会等名
      日本作物学会第245回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トウモロコシ個体群の下位葉における光合成特性の弱光順応2017

    • 著者名/発表者名
      屋比久貴之, 赤松沙耶, 上野修
    • 学会等名
      日本作物学会第243回講演会
    • 発表場所
      東大農学部
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トウモロコシ(C4)における光合成の光順応―強光下で形成された陽葉はどのように弱光に順応するのか.2017

    • 著者名/発表者名
      屋比久貴之, 上野修
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Acclimation of photosynthetic traits in maize leaves to low light. How do sun leaves acclimate to shading?2017

    • 著者名/発表者名
      Yabiku T, Ueno O
    • 学会等名
      Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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