| 研究概要 |
水ストレス下で促進される老化による光合成速度の減少を根と葉の関係から解明するため、水ストレス条件における老化過程での葉の光合成速度の減少とともに、生育条件や品種が異なる作物の老化過程での光合成速度の減少にも着目して,光合成速度の減少要因とこれに及ぼす根の窒素吸収や根から地上部に送られる植物ホルモンの影響を検討した。その結果、(1)葉の老化過程における光合成速度の律速要因となるリブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(Rubisco)含量はRubisco mRNAの転写蓄積量と密接な関係があること、(2)低土壊水分条件では、体内窒素の葉への分配割合が減少し、根への分配割合が増加し、その結果、葉の窒素含量が低下して老化過程の光合成速度が著しく減少すること、(3)Rubiscom mRNAの転写蓄積量は葉の窒素含量と密接な関係があり、窒素追肥によってRubisco mRNAの転写蓄積量が増加すること、(4)サイトカイニン散布は葉のRubisco mRNAの転写蓄積量を増加させ、このサイトカイニンの影響には体内窒素の葉への分配割合が高まることが含まれていること、(5)低土壌水分条件下では、根から地上部に送られるサイトカイニン活性が低下すること、などが明らかとなった。本研究を通じて、低土壌水分条件下で促進される老化過程の光合成速度の減少は、体内の窒素分配が変化して葉の窒素含量が低下し、Rubisco mRNA蓄積量が低下してRubisco含量が減少することが1つの要因であることが分かった。また、体内窒素分配の変化には根のサイトカイニン合成能の低下が関係していることが考えられた。
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