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1) 光呼吸活性を測定するには、従来の方法は一定時間光照射後急に暗黒に移して、CO2の一時的放出量を測定するなど、煩雑で定量性にも問題があった。そこで、PAMを用いてクロロフィル蛍光を解析することにより、葉緑体内の電子伝達速度をO2濃度21%と2%とで測定し、その差から光呼吸による寄与を算出する方法を考案した。この方法を用いると多くの植物では、葉の表面に光呼吸活性が高く、逆に葉の裏面では非常に低いことが判明した。
2) 光呼吸活性の葉の断面における分布の差が、光呼吸系酵素の分布の差であるかどうかを知るために、光呼吸系の鍵酵素の一つであるグルタミン合成酵素(GS2)の分布を調べた。GS2の分布を調べるために、GS1にはないGS2に特異的なC末のペプチドに対する抗体を作成したところ、抗体価の高い抗体が得られた。これを用いて、組織染色を行ったところ、多くの植物で柵状組織に多くのGS2が分布するものの、海綿状組織にもある程度存在することが判明した。したがって、光呼吸活性の分布の差は、主にCO2が葉肉細胞中をCO2が拡散しにくいことによるものと考えられる。
3) GS2が柵状組織で多く発現していることは、強光が当たることが原因であろうと考えられる。次年度は、光呼吸系のGS2以外の酵素について、分布と発現の条件を調べる。
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