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論文(リポジトリ)

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川満, 芳信 ; 吉原, 徹 ; 川元, 知行 ; 徳丸, 慶太郎 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Yoshihara, Toru ; Kawamoto, Tomoyuki ; Tokumaru, Keitarou
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.21-33,  2003-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3592
概要: マングローブ樹種の中で塩分濃度の高い潮間帯地域に自生するマヤプシキを対象に,その著しく高い耐塩機構を解明するため,葉身のガス交換,水ポテンシャル,イオン・窒素吸収特性を調査した.次に,マヤプシキの幼齢木にNaCl処理を加え,光-光合成曲線と CO_2-光合成曲線を調べ,自然条件下の測定結果と比較しながらガス交換特性を種々検討した.1.マヤプシキの光合成速度は,他種と比較して著しく高く,20 μmol m^<-2>s^<-1>前後であった.また,光飽和点は,1500 μmol m^<-2>s^<-1>付近にあり,光合成最適温度は35℃付近にあった.2.マヤプシキのガス交換の日変化についてみると,光合成速度は,午前8時には最大値をとり,光強度が低下する午後6時まで一定に推移した.気孔伝導度及び蒸散速度は,正午に最大値を示し午後からは徐々に低下した.従って,1日の水利用効率は,午前と午後に高く蒸散速度の最大値を示す正午で低かった.葉内CO_2濃度は,日中ほぼ一定であり,CO_2固定系の活性が維持されていた.3.水ポテンシャルは,夜明け前の-0.8MPaから午後4時の-2.9MPaまで大きく低下しその後上昇した.しかし,水ポテンシャルの低下に伴う光合成の低下はみられず,葉のクロロブラスト内の浸透圧調節機構の充実度が高いことが予想された.4.マヤプシキの光合成速度をA/Ciカーブの初期勾配でみると,0mM及び400mM区よりも100mM区で高く,CO_2固定系が活性化されていることが認められた.しかし,CO_2濃度が350ppmの時の水利用効率は400mM区が最も高く,塩濃度が高い場合水を有効に利用していることが認められた.5.マヤプシキの根は,幼齢木の段階ですでに塩分排除機能を有しており,壮齢木,若齢木に比べて高い水ポテンシャル及び高い気孔伝導度及び蒸散速度を示した.マヤプシキ幼齢木の葉身には,壮齢木に比べ1.8倍のNa^+が含まれ,K^+は低く,K^+/Na^+比は低かった.マヤプシキの葉には浸透圧調節物質であるグリシンベタイン及びプロリンの蓄積は認められなかった.<br />The mangrove has a special salt filtration, thus salt tolerance mechanism. The photosynthate produced in the leaf is transferred to each organ and used for the salt tolerance process. In this report, we examined the gas exchange characteristics and Na^+ content of the leaf in Sonneratia alba, a high salt tolerance species. Sonneratia alba had the highest leaf photosynthetic rate as 20 μmol m^<-2>s^<-1>, Rhizophora stylosas=13 μmol m^<-2>s^<-1>, Bruguiera gymnorrhiza=8 μmol m^<-2>s^<-1>, Kandelia candel=15 μmol m^<-2>s^<-1>, Avicennia marina=13 μmol m^<-2>s^<-1>, Nypa fruticans=9.3 μmol m^<-2>s^<-1>, and Lumnitzera racemosa=9 μmol m^<-2>s^<-1>. Na^+ concentration in the leaf was higher in Avicenmia marina than other species due to the salt glands on the leaf. 続きを見る
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川満, 芳信 ; Kawamitsu, Yoshinobu
出版情報: 2002-03.  川満芳信
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/16388
概要: 平成12年度~平成13年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書<br />研究概要:平成12年度は,根から吸収されたKが葉の光合成速度を低下させるプロセスとして,葉のK成分が直接影響を及ぼすのではなく,拮抗的に吸収が 抑制されるMgを介して維管束鞘細胞のNADP-MEとRubiscoの活性を低下させ,最終的に光合成速度を低下させていると予想し,その実体を究明した. その結果,根系にKを処理して葉のK含量に差異を生じさせたところ,Kが増大すると光合成速度,気孔伝導度,水ポテンシャルが低下し,また,NADP- ME, Rubiscoも低下した.葉のMg含量を調べたところ,Kの増大に伴い減少した.そこで,酵素活性測定時にMgの濃度を変えてみたところ,高濃度のK条件下で栽培されたサトウキビの葉の両酵素活性は,低濃度で栽培されたものに比較して全体的に低かった.従って,NADP-MEとRubiscoに対するKの影響は,不可逆的であり,葉の成長の初期段階で決定されていると推察された. 平成13年度は,サトウキビの絞りかすであるバガスを炭化して得られるバガス炭が糖度,収量に与える影響を調査し,沖縄におけるK成分に着目した循環型農業の可能性を検討した.バガス炭にはK成分が多量に含まれるが,その混入量の違いがサトウキビの成長および品質に与える影響を調べた.土壌1kgに対しバガス炭を10,30,50gとなるように施用した.施肥は,改良型ホークランド水耕液を週1回,1ポット当たり500ml与え,潅水は適宜行った.植付け5ヵ月後のサトウキビの茎長,茎重,搾汁液元素成分および糖度を測定した. その結果,バガス炭に含まれるKは,サトウキビに吸収されることが確認された.また,バガス炭処理におけるKの吸収量の変化がキビの生育,品質に影響を与えないことから,バガス炭は,K肥料の代替になるのではと考えられた.従って,バガス炭による土壌物理性の改善とともに,サトウキビの肥料の削減が期待できることを明らかにした.<br />研究概要:In this study, the factor that the root of sugarcane absorbed the superfluous potassium which accumulates in the soil and that the decreased photosynthetic rate of leaf due to the higher potassium content was clarified. As the process, it was clarified that the photosynthetic rate was decreased with the lowering of NADP-ME and Rubisco activities of bundle sheath cell through the lowering of magnesium of which the absorption was suppressed for rivalry like. In addition to the above-mentioned result, the effect of the bagasse charcoal on sugar content and yield of sugarcane was investigated, and the possibility of sustainable agriculture in concerned with the potassium was also examined. The potassium was abundantly included for the bagasse charcoal, and the effect of the difference of the input on growth and quality of the sugarcane was examined. The bagasse charcoal was used in order to become 10, 30, 50 g per 1 Kg soil. The fertilization gave modified Hoagland Solution culture medium once a week (500 ml per pot), and the sprinkling was properly carried out. Fifth month after planting, the stem length, stem weight, elemental component in juice extraction and sugar content of cane were measured. As the result, it was confirmed mat the potassium which is included for the bagasse charcoal was absorbed to the sugarcane. The bagasse charcoal was regarded as becoming the substitution of the potassium fertilizer, because the change of potassium uptake quantity by the bagasse charcoal treatment did not give growth and effect in the quality of the sugarcane. Therefore, it was clarified that the reduction of the fertilizer of sugarcane could be expected with the improvement on the soil physical property through the bagasse charcoal.<br />未公開:P.11以降(別刷論文のため) 続きを見る
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比屋根, 真一 ; 川満, 芳信 ; 村山, 盛一 ; Hiyane, Shinichi ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Murayama, Seiichi
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.1-7,  1998-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3678
概要: Saccharum officinarumのBadilaと栽培品種であるS.spp.のNiF8を用いて, 葉面飽差の違いがサトウキビの光合成特性に及ぼす影響について検討した。葉面飽差の上昇に対し, 両種共に光合成速度の低下は認められず, 蒸 散速度は両種共に直線的に上昇した。気孔伝導度においては葉面飽差の上昇に伴いNiF8では直線的に, Badilaでは25mb付近まで直線的に低下し, その後, 定常値に達した。葉内CO_2濃度は, 葉面飽差の上昇にともない直線的に低下し, 両種間に差はなかった。次に, 葉面飽差が葉内要因に与える影響を検討するため, 異なる葉面飽差下でCi-光合成曲線とその初期勾配である炭素固定効率, および光-光合成曲線の初期勾配である光利用効率を求め検討した。その結果, 高葉面飽差下で炭素固定効率, 光利用効率は低下した。しかし, これらは統計的に有意な差とは言えなかった。葉面飽差が葉の水ポテンシャル, 浸透ポテンシャル及び圧ポテンシャルに与える影響を検討したところ, 葉面飽差が大きく変化したにも関わらず, 各ポテンシャルは変化せず, その値はそれぞれ-0.23,-0.87,0.64MPaであった。<br />This paper described that the effects of leaf-to-air vapor pressure difference (VPD) on photosynthesis, transpiration, leaf conductance and leaf water potential in Saccharum species (S. ssp. cv. NiF8 and S. officinarum cv. Badila), C_4 plants have been well-known a having strong resistance to VPD as compared with C_3 plants. In addition, we determined the carboxylation efficiency, obtained from the initial slope of the A/Ci curve, and apparent quantum yield, acquired from the initial slope of photosynthetic light response curve at different VPD conditions. The results indicated that there were no changes in photosynthesis and leaf water potential in sugarcane used with increasing VPDs. Transpiration rate was increased linearly with increasing VPD. Leaf conductance and internal CO_2 concentration were decreased with increasing VPD. The carboxylation efficiency and apparent quantum yield were decreased at high VPD, suggesting that photosynthetic activities were damaged at the high evaporation demands. However, there was no statistic significance between VPD treatments. Leaf water potential, osmotic potential and pressure potential were not altered at different VPD. It was suggested that the decreases in leaf conductance at high VPD were attributed to the direct responses of stomata to VPD. 続きを見る
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川満, 芳信 ; 北原, 良太 ; 野瀬, 昭博 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kitahara, Ryota ; Nose, Akihiro
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.9-22,  1995-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3741
概要: 高濃度の根系NaCl条件下で生育する3種ヒルギを用いて, 徐々にNaCl濃度を上げた場合と, 急激上げた場合の処理を行い, そのときの葉のガス交換と水ポテンシャルを測定しNaCl耐性の違いを検討した。得られた結果の要約は以下の通りである。1 ) 徐々にNaCl濃度を上げたときの3樹種の光合成速度及び気孔伝導度は, それぞれ異なったNaCl濃度において低下した(図1,2)。また, 光合成速度と気孔伝導度との間には高い正の相関関係が認められ(図3), 気孔による支配が大きいことが明らかとなった。処理後11週目の光-光合成曲線は, NaCl濃度の変化に伴い3樹種とも異なる反応を示した(図5,6)。2) 急激にNaCl処理を行ったときの光合成速度及び気孔伝導度と葉の水ポテンシャルとの関係から(図7,8,10), メヒルギ及びオヒルギでは光合成速度の急速な低下がみられたが, ヤエヤマヒルギは葉の水ポテンシャルが-3.0MPaに至るまで低下しなかった(図7)。光合成速度と気孔伝導度との間には, 徐々に処理した場合と同様に高い正の相関関係が認められた(図9)。3) 3種ヒルギの葉の水ポテンシャルと水利用効率との関係を検討したところ, ヤエヤマヒルギは水ポテンシャルの低下にともなって水利用効率が上昇した(図11)。4) 調査した3種のヒルギの気孔密度は100個・(mm)^<-2>で, CAM植物に近い特性を有し, 気孔は葉の裏面に分布していた(表2)。以上より, ヤエヤマヒルギは大きい気孔を少なく有し, 高濃度のNaClに耐えることのできる細胞オルガネラを持つことが, 高NaCl条件下での生育を可能にしていると考えられる。<br />To make clarify the responses of photosynthesis and leaf conductance to NaCl concentration in Okinawan mangroves, we measured the leaf gas exchange and leaf water potential under slow and acute stress conditions. Materials used were Mehirugi (Kandelia candel), Ohirugi (Bruguiera gymnorrhiza), and Yaeyamahirugi (Rhyizophora stylosa). The results obtained are summarized as follows; Photosynthesis and leaf conductance in three mangroves were decreased with increases in NaCl concentration. However, the decreasing rate with time was different in species. Yaeyamahirugi exhibited slight changes in photosynthesis, in other words, maintained the high photosynthetic rate even under severe stress conditions. Photosynthesis in Mehirugi was decreased pronouncedly as compared with other species. Ohirugi had a intermediate responsiveness to NaCl concentration. When leaf water potential was decreased by increasing NaCl concentration in root medium, photosynthesis in Mehirugi and Ohirugi was decreased. On the other hand, photosynthesis of Yaeyamahirugi was not changed with lowing leaf water potential. In addition, the water use efficiency in Yaeyamahirugi was uniquely increased with decreasing leaf water potential. 続きを見る