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トウモロコシの雌穂を苞の先端に展開する苞葉は、主稈葉より子実生産効率が高いが、葉面積が限られているため、子実生産への寄与度は高くない。そこで、苞葉の葉面積の支配要因について、葉面積の展開過程や遺伝的差異に着目して解析した。
実験1. 葉面積の展開過程
圃場栽培したフリント種を供試し、細胞質及び細胞壁各成分の糖集積を測定し、^<13>C同化実験によって各成分への糖類の取り込み状態などを調査した。なお、^<13>C同化は苞葉の先端の抽出直後に行い、^<13>C分配状態を72時間に渉って追跡した。結果:(1)光合成能は葉面展開よりも早期から高まる。(2)葉展開開始時には糖濃度は、MeOH可溶性画分で高く、細胞壁画分で低かったが、後者は葉展開が盛んになると著しく増大した。(3)この傾向は^<13>C分配状態からも確認された。
実験2. 苞葉の葉面積の遺伝的差異
苞葉の葉面積を遺伝的に異にするフリント種純系を用い、実験1と同様な調査を行った。但し、ヘミセルロースについては糖組成、各構成糖への^<13>C分配状態をGCC-MSで測定した。結果:(4)苞葉の葉面積が大きい系統では、展開期間及び展開速度が共に大きかった。(5)細胞質ではグルコース、ヘミセルロースではキシロースやアラビノースがそれぞれ多かった。(6)^<13>C同化実験によると、葉面積拡大速度が高い系統で、ヘミセルロースでキシロースへの^<13>C取り込みが特に著しく活発であった。以上の結果より、キシロース合成かヘミセルロースの生成と密接に関連し、その結果、葉面積の拡大を支配していると推定される。
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