抄録
光合成生物は,太陽の直射を受ける強光条件から、太陽光の1%も届かない海域まで,地球上広く分布している。植物が幅広い光環境で生育できるのは、過剰な光エネルギーの熱エネルギーへの散逸と、集光装置の大きさの制御による捕捉する光エネルギー量の調節機構が働いているからである。
植物は,強光では小さな、弱光では大きな集光装置を形成する。これは,植物の発育に必要な光エネルギーを過不足無く捕捉する機構であり、植物が幅広い光強度に適応するために必要な機構と一般的に考えられている。しかし,この考えを支持する直接的な証拠はない。そこで、本発表では、集光装置の光強度への適応機構とその役割について、シロイヌナズナの形質転換株を用いて検討したので報告する。
光合成集光装置の大きさは、反応中心複合体に会合しているクロロフィルa/bタンパク質複合体(LHC)の量によって決定されている。我々は、クロロフィルaオキシゲナーゼ(CAO)の発現が,光強度に応答し、LHCの蓄積量を制御し,集光装置の大きさを決定していることを明らかにした。実際、CAOを過剰発現させた形質転換植物は,光強度への適応能力を完全に無くし、どのような光条件下でも大きな集光装置をもっていた。さらに,強光下で大きな集光装置をもった形質転換株を用いて、集光装置の大きさの制御の生理的役割についても検討する。