長期的に異なる光質環境が植物の光合成特性と個体成長に与える影響の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760168
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 兼子 敬子 (大橋 敬子) 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (50332599)
• Keywords: 青色光 / 赤色光 / 光質 / 光合成 / イネ / 個体成長

Research Abstract

赤色光に青色光を添加して,長期間照射して成育させたイネは,赤色光のみを照射して成育させたイネと比較して乾物生産が1.2〜1.5倍向上し,それは主に純同化率の増加に起因することを明確にしてきた。純同化率の増加は,葉の光合成の促進によるものと予想されることから,本年度は,赤色光に青色光を添加した混合光の長期的な照射が,個葉レベルでのイネ葉の光合成に及ぼす影響について調査を行った。栽培光源に発光ダイオードを用い,赤色光のみを照射(R100区),または赤青色混合光を照射(全PPFDに占める赤色光と青色光の割合がそれぞれ80%と20%;R80B20区)し,460μmolm^<-2>s^<-1>でイネ(日本晴)を水耕栽培し,播種後56日目の最上位完全展開葉を用いて,葉身窒素量,光合成関連酵素・タンパク質量および光合成速度の測定を行った.
光合成関連酵素・タンパク質であるRubisco, Cytochrome f,クロロフィルのそれぞれの量はR100区に比べてR80B20区でおよそ1.2〜1.3倍多かった.またこれらの酵素・タンパク質量の増加は葉身の全窒素量の増加に起因するものであることがわかった.さらに,ハロゲンランプを測定光源として光合成速度を測定したところ, R80B20区はR100区に比べてポテンシャルとしての光合成能力が高く,かつ成育環境と同じPPFDでの光合成速度が高いことも確認された.
以上の結果から,赤色光への青色光の添加によって,イネ葉身の窒素量が増加することで,個葉レベルでの光合成能力は増加し,与えられた生育環境下での光合成速度が高くなることが示唆された。また,この個葉レベルでの光合成の増加は,赤青混合光照射下で成育したイネの純同化率および乾物生産増加に貢献していると考えられた.

Research Products

• [Publications] 大橋(兼子)敬子: "赤・青色LED混合弱光照射が低温貯蔵中のトマト接ぎ木セル成形苗の成長, Ribulose-1, 5-bisphosphate Carboxylase/Oxygenase量,クロロフィル量および炭水化物量に及ぼす影響"Environment control in biology. 42・1. 69-77 (2004)