抄録
ここでは、Rubisco効率の改善に伴う高等植物の光合成能力向上の可能性について議論する。自然界におけるRubiscoのCO2とO2のspecificity(τ)や比活性の変異は大きい。もし自然界に優れたRubiscoの遺伝資源が存在するなら、Rubisco置換によって高等植物の光合成能力の改善が可能であることを示唆する。しかし、高等植物におけるRubiscoのτはもっとも高く、そのτと比活性の間には負の相関がある。高等植物間におけるτの変異は数％程度と非常に小さく、光合成に大きな差を与えるほどのものではない。一方、比活性には1.5倍程度の変異があり、この差は光合成速度に反映する。コムギの遺伝解析による結果からRubiscoの比活性の差は葉緑体コードの遺伝子rbcLにあることが示された。しかしながら、異種間hybrid Rubiscoは高い活性を保持しないので、核コードのrbcS遺伝子置換も必須である。Rubiscoタンパク量の増強はrbcS遺伝子の補強のみによって可能である。しかし、アンチセンス遺伝子導入によるRubiscoタンパク質量の抑制系統も含めて、Rubiscoの量とその活性化状態には負の相関関係があり、Rubisco量増強のみによる光合成能力の向上はむつかしい。
