Cを用いた光合成産物のイメージングによる高等植物のソース・シンクバランス制御機構の解明

Analysis of source-sink regulation using imaging of C-labeled photoassimilate

山崎 治明; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 島田 浩章*; 藤巻 秀

Yamazaki, Haruaki; Suzui, Nobuo; Kawachi, Naoki; Ishii, Satomi; Shimada, Hiroaki*; Fujimaki, Shu

本研究では、ポジトロンイメージング技術(PETIS)を用いて、局所冷却による光合成産物の動態変化を解析することで、光合成産物の分配機構を解明することを目的とした。COをダイズの地上部に投与し、C-光合成産物が植物体内を移行する様子を、PETISを用いて120分間撮像した。次に、十分にC(半減期:20分)の減衰を待ったのち、地上部と根の境目を冷却し、同じ条件でCOの投与,撮像を行った。そして、得られた動画像をもとに光合成産物の移行速度、及びソース器官における光合成産物の送り出し、シンク器官への光合成産物の分配を比較した。その結果、局所冷却処理により、根に向かう光合成産物の移行速度が半分以下にまで遅くなったことを確認した。ソース器官における光合成産物の送り出しを比較したところ、すべての成熟葉で光合成産物の送り出しが抑制されていたが、一部では抑制の度合いが比較的小さかった。一方、シンク器官への分配を調べたところ、根での光合成産物の移行量は77%減少していたものの、茎頂部への移行量は15%の増加に留まっていた。以上の結果より、光合成産物の分配は葉の中で既に細分化されている可能性が示唆された。

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