抄録
葉への入射光が強い時、葉は光阻害を受ける。光化学系II（PSII）の正味の光阻害の程度は、PSIIのD1タンパク質の光損傷と、D1タンパク質ターンオーバーによる修復とのバランスによって決まる。タンパク質のターンオーバーには、大きなエネルギーコストがかかるので、それを定量することは葉のエネルギー収支を知る上で重要である。また、葉の光合成系は、光環境に馴化するので、それに伴い修復活性も変化する可能性が高い。本研究では、まず、強光（HL）と弱光（LL）下で栽培したホウレンソウの葉に、損傷速度と修復速度に差異があるかを調べた。Katoら（2002）に基づき、損傷速度定数（kpi）と修復速度定数（krec）を算出した。kpiはLL葉で大きく、krecはHL葉で大きかった。Kato & Sakamoto（2009）に基づいて計算した光損傷後のD1タンパク質を修復するためのエネルギーコストは、1,600 μmol m-2 s-1の光を120分間照射時には、15,000～20,000 μmol ATP m-2に達した。これは、同時間に暗呼吸で生産されるATPの10%以上にあたる。また、修復コストはHL葉の方が大きかった。kpiとkrecの結果と併せて考えると、 HL葉の方が面積あたりのPSIIの量が多いことが、その原因であろう。
