抄録
著者らは, 数種の高等植物を用い, 温度, CO2濃度, 光の強さなどの環境要因の変化が光合成に及ぼす影響について, より総合的に検討し, また, この種間差と葉身の内部形態との関係を明らかにしようとして, 次のような結果を得た。1. CO2濃度以外の環境条件を一定にした場合のCO2濃度の変化と光合成の関係すなわち "CO2カーブ"は種により大きく二つのパターンに分類された. ーつは"CO2カーブ"の立上りが早く比較的低いCO2濃度で飽和に達するもので, ほとんどの南方型牧草がこれに属し, 他は対照的に"CO2カーブ"の立上りが遅く, 比較的高いCO2濃度で飽和に達するもので, 北方型牧草およびイネなどがこれに属する. 2. 南方型牧草類の"CO2カーブ"の形は P=KPlmax(CO2)2/1+K(CO2)2 という式により比較的よく近似できることが示された. 3. 温度に対するみかけの光合成の反応は種により大きく2つのグループにわけられ, 南方型牧草の光合成適温は35℃近辺であつた. これに対し北方型牧草およびイネなどのそれは比較的低くCO2濃度, 光の強さなどにより大きく変動することが示された. CO2濃度が300 ppmの場合には一般に南方型牧草より低い値を示し, この値は光の強さによつても変動し, 光が強くなるにつれて, その値は高くなることが示された. 以上の結果に基づき, みかけの光合成の日変化の種による違いについて考察がなされた. 4. 光に対するみかけの光合成の反応は種により大きく2つのタイプに分けられ, 北方型牧草類はCO2濃度にかかわらず40 klux以上ではほぼ飽和するような"光-光合成カーブ"を示す. 一方南方型牧草類の多くは, CO2濃度が高くなるほど光によるカーブのパターンの変化が小さくなり, 少なくとも40 kluxでは飽和に達しないような"光-光合成カーブ"を示した. 5. 葉緑維管束鞘(chlorophyllous parenchmatous bundle sheath 以下 CPBSと略記する)の存在とCO2補償点(CCP)との関係がDowntonらにより明らかにされたが, この点についてさらに多くの植物について検討した結果, CPBSを有する植物は例外なく低いCCPの値を示し, 光合成の主要な環境要因に対する反応の種による違いとCPBSが密接な関係を有することが確認された. 6. CPBSの有無は分類学上の属のレベルで分類可能であつた. イネ科では亜科のレベルでの分類と平行しているが, 例外もみられ, カヤツリグサ科では同一族内の植物であるにもかかわらず, CPBSの存在する種としない種(タマガヤツリ)が認められた. しかし, CPBSの存在と光合成の生理反応の関係は非常に密接であっで, CPBSの存在と光合成の生理反応の関係における例外はみられなかつた. 7. 本実験の範囲では, CPBSを有する植物と有しない植物との2群に明らかに区別ができ, 両者の中間型のものは認められなかつた. 8. 14CO2を与え, 光合成を行なわせた後, 一定の時間ごとにアルコールで固定して得られた葉について, ミクロオートラジオグラフィーにより, 光合成産物の集積場所を観察した結果, 14CO2を与えて遅くとも5分後にはCPBSのみにアルコール不溶性の光合成産物が蓄積するのが観察された.
