オゾン濃度の増加が遺伝的背景の異なるスギ稚樹の光合成と成長に与える影響

抄録

スギはオゾンに対する耐性が高い樹種として位置付けられる。スギ系統間でオゾンに対する成長応答が異なることが示されたが、そのメカニズムの理解までは至っていない。本研究では、スギのオゾン耐性機構を解明することを目的として、遺伝的に分化した３系統（ウラスギ、オモテスギ、ヤクスギ）を材料にオゾン付加実験を行った。苗畑の開放型オゾン暴露施設内に挿し木苗を植栽し、通常大気の２倍のオゾン付加処理を２成長期間行った。２年目の夏以降に、一年生と当年生シュートの、光合成活性、揮発性有機化合物生成量、活性酸素消去系酵素活性、抗酸化物質濃度の測定と発現遺伝子の解析を行った。２成長期終了後に各器官の乾燥重量を測定した。光合成活性や、成長量、バイオマス配分はオゾン付加による顕著な影響を受けなかった。オゾン付加に対して、モノテルペン生成量は系統間・季節間差を示し、スーパーオキシドデジスムターゼ(SOD)活性とアスコルビン酸濃度は系統間・葉齢間差を示した。オゾン付加により発現が誘導された遺伝子にはストレス応答に関連する遺伝子が多い一方で、発現が抑制された遺伝子には細胞壁の構築に関連する遺伝子が多く見られる傾向を示した。