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本研究において明らかになったことは、概略次のようである。
1.葉と根の硝酸還元酵素の特性:葉の硝酸還元酵素(NR)活性は根のそれより高い。NRは葉・根ともにNADHを主に利用する。根のNR活性は日変化しない。葉のNR活性は、in vivo活性は正午頃に最大になり、夜間は低い値で推移するが、in vitro活性は日中には低くて日没後に最大になる。葉のアミノ酸濃度の日変化や硝酸態^<15>Nの同化パタ-ンから、実際の葉の硝酸同化は日中に盛んであると結論される。
2.植物体全体の硝酸同化に対する根の寄与率:硝酸態^<15>Nの葉と根での還元量、出液水の硝酸態^<15>N比率、NR活性の根の分布割合から、根の寄与率は日中で約20%、夜間で約40%と推定される。
3.葉から根への還元態窒素の転流:葉から根への還元態窒素の転流は日中と夜間でほぼ同程度に起こっている。根は根域に窒素がなくても葉からの供給だけでかなり生長できる。しかし、根域に窒素が十分にある時は葉からの転流量は少なく、キュウリの根は還元態窒素に関してはほぼ独立栄養的である。
4.葉から果実への還元態窒素の転流:果実のNR活性は葉のそれより低いが、果皮部の活性は高く、全体的にもトマトに比べるとかなり高い。しかし、果柄部の冷却またはグルタミン合成酵素阻害剤の葉面散布によって、果実の生長が不良になり、経根的に吸収された硝酸態窒素の果実への取り込み量が60〜70%に低下する。このことから、キュウリ果実の生長は葉から供給される還元態窒素にある程度依存していることは明らかである。
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