イネとトウモロコシにおける葉身窒素あたりのRuBP再生産能力の違いについて

抄録

C₄植物は炭酸濃縮機構を有することにより高い光合成能力を発揮する。そのためには同時に高いRuBP再生産能力も要求される。しかしながら、C₄植物がどのような機構で高いRuBP再生産能力を発揮しているのかは分かっていない。そこでC₄植物であるトウモロコシに着目し、C₃、C₄両植物間におけるRuBP再生産系の能力の違いとその決定因子について解析した。比較対照にはイネを用いた。トウモロコシのCO₂飽和の光合成速度（A_sat）はイネよりも高かった。C₄植物においてもRuBP再生産能力はA_satの律速因子として考えられており、トウモロコシのRuBP再生産能力も高いことが実証された。また、トウモロコシではイネよりも可溶性タンパク画分窒素は少なく、逆に不溶性画分窒素は多かった。トウモロコシのRubisco比活性はイネよりも著しく高かったが、Rubisco全活性はイネよりも低かった。NADP-G3PDH、PGA kinaseおよびcpFBPase活性はいずれもトウモロコシが高かった。さらにトウモロコシのSPSのVmax活性およびKm値はイネよりも高かった。またトウモロコシではChl含量、Cyt f含量およびCF₁含量もイネよりも高かった。以上よりC₄植物トウモロコシのRuBP再生産能力の高い機構について考察する。