1.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
川満, 芳信 ; 重久, 利枝子 ; 福澤, 康典 ; 村山, 盛一 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Shigehisa, Rieko ; Fukuzawa, Yasunori ; 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.1-14,  2002-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3616
概要: CAM植物であるパインアップルのCO_2収支量を増大させるためには明期の気孔を更に開孔させる必要があると考え,気孔開閉を制限している要因を検討した.1.暗期を短縮してCO_2固定を抑制してもリンゴ酸蓄積量は対照区とほぼ同じであった.暗期にお けるリンゴ蓄積量とPhase-3の長さ,明期におけるリンゴ酸の消失と気孔開孔(ガス交換の開始)には関係は無く,Phase-4において葉内CO_2濃度が低下しても気孔は開かなかった.2.暗期短縮やCO_2-free air処理はリンゴ酸蓄積量を減少させたが,Phase-4の気孔開孔は著しく阻害された.3.葉のリンゴ酸含量が増加すると水ポテンシャルおよび浸透ポテンシャルは低下した.4.暗期を短縮した長日条件にすると明期のCO_2吸収は増加し,総CO_2収支量は僅かに増加した.更に明期が長くなると,C_3回路よりもリンゴ酸を精製するC,ジカルボン酸回路が活発に働き,総CO_2収支量の増加は期待できなかった.<br />In crassulacean acid metabolism (CAM) plants, the CO_2 balance is dependent on the malic acid accumulated in the dark period. Due to the CAM pathways in pineapple, the light use efficiency is low. It is, therefore, necessary to open the stomata further during light period in order to increase the total CO_2 balance. The present paper described that the effects of dark period length and CO_2 free air at Phase 1, stopping the nocturnal CO_3 fixation, on the diurnal changes in gas exchange rate and leaf conductance in pineapple plants. Outlines of the result are as follows ; The malic acid accumulation was almost equal to the control, even if the dark period was shortened. There was no relation between the malic acid accumulation in the dark period and the Phase-3 length and elimination of malic acid and stomatal opening in the light period (e. g. the beginning of the gas exchange at late afternoon). That is to say, the stomatal opening did not occur at Phase 4 even if the low internal CO_2 concentration ocuurred. Dark period shortening and CO_2-free air treatment increased the stomatal conductance in dark period and decreased the malic acid accumulation, resulting the inhibition of stomatal opening at Phase 4. Leaf water potential and osmotic potential decreased when the malic acid content increased. The CO_2 uptake in light period incerased under the long day conditions, however, the totalCO_2 balance slightly increased. If the light period extended more, C_4 cycle which forms the malic acid becomes active in Phase 4 and the increased CO_2 balance could not be expected. 続きを見る
2.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
川満, 芳信 ; 大城, 常明 ; 村山, 盛一 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Oshiro, Tsuneaki ; 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.39-52,  2001-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3642
概要: CAM植物は, 炭素固定能力が低く, また, 1日のCO_2収支量は暗期に蓄積されるリンゴ酸含量に依存し, 太陽エネルギー利用効率は低い。本報では, パインアップルを明期に開孔させ光エネルギー利用効率を高めるため, 暗期の有無や温度変化を制 御して検討した。結果の概要は以下の通りである。1) 通常の日長条件下では, ガス交換速度は温度の変化に関係なく, 4つのPhaseを有する典型的なCAM型を示した。連続明期条件下に曝した場合, ガス交換速度および気孔伝導度は日変化を維持した。明期と暗期で温度変化を与えた場合, リンゴ酸含量は低下した。2) 暗期のある条件下での明期暗期温度差はガス交換速度の日変化やCO_2収支量に影響を与えた。また, リンゴ酸含量の蓄積や脱炭酸過程に温度は影響を与えた。3) 気孔伝導度とガス交換速度との関係をプロットしたところ, Phase 1とPhase 4でそれぞれ傾きの異なる回帰直線が得られた。回帰直線の傾きはCO_2固定酵素の違いを反映し, 連続明期下におけるCO_2固定酵素の特定が可能であった。以上より, 気孔は暗期の存在, 温度変化によって影響を受け, また, リンゴ酸の増減によってコントロールされていると考えられ, 明期に気孔を開かせる条件として明期暗期の温度差が無くリンゴ酸の蓄積を抑制する方法で達成できると予想される。<br />In CAM plants, CO_2 balance is dependent on malic acid content accumulated in the dark period, consequently the light use efficiency is low. In this paper, in order to increase the light use efficiency in pineapple plants, the diurnal changes in gas exchange parameters were examined under such conditions without dark period and of controlling temperature change. Outlines of the result are as follows; Under the control conditions, the diurnal courses in gas exchange rate showed CAM type with four phases regardless of the change of temperature. Under the continued light period, gas exchange rate and stomatal conductance showed daily variation when temperature change was given in the transient from light to dark period. In addition, the malic acid content was decreased when the temperature changed. Light and dark period temperature gradient under the normal conditions with the dark period affected the diurnal changes in gas exchange rate and CO_2 balance. Moreover, it was recognized that the temperature shift affected storage and decarboxylation process of the malic acid content. The slope of the regression line between stomatal conductance and gas exchange rate at Phase-1 and Phase-4 was significantly different, suggesting the difference in the CO_2 fixing enzymes. Base on the hypothesis, the enzyme under the continued light period could be speculated. From the present study, stomata is affected by the existence of dark period and temperature change, and it seems to be controlled by the increase and decrease of malic acid content. 続きを見る
3.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
川満, 芳信 ; 中山, 博之 ; 竹内, 誠人 ; 村山, 盛一 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Nakayama, Hiroyuki ; Takeuchi, Makoto ; 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.15-27,  1999-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3660
概要: 本研究は, 地球温暖化ガスの一つであるCO_2濃度の上昇が, CAM植物のガス交換に与える影響について調べた。供試材料として4種のCAM植物, パインアップル, セイロンベンケイソウ, コダカラベンケイソウ, セイタカベンケイソウを用いて, CO_2濃度を4段階設定し, ガス交換速度とCO_2収支量, リンゴ酸含量の日変化を調べた。本研究で得られた結果は, 次のとおりである。1) CAM植物のCO_2交換速度は, CO_2濃度の上昇に伴って増加した。パインアップルにおいては, Phase-1,2,4において増加したのに対し, 他の3種ではPhase-2,4のみの増加で, Phase-1の増加がなかった。2) リンゴ酸含量の日変化は, パインアップルにおいては, CO_2濃度の上昇に伴い暗期のリンゴ酸含量の増加が見られた。他の3種においては, CO_2濃度の変化によるリンゴ酸含量の変化はなかった。3) CO_2収支量は, CO_2濃度の上昇に伴いパインアップルにおいて1000ppm付近まで急激に上昇し, その後緩やかに上昇した。セイロンベンケイソウとコダカラベンケイソウにおいてはPhase-4で約1500ppm付近にCO_2飽和点が見られた。<br />This paper described that the effects of CO_2 concentration on gas exchange rate and CO_2 balance in four CAM plnats, including a pineapple, Kalanchoe pinnata, K. digremontiana and K. gastonis bonnierer. We measured the gas exchange rate at 350,700,1400 and 2800 ppm of CO_2,25/30℃ of night/day temperature, and 20 to 40 Klx of light intensity. In addition, malate content and PEP carboxylase activity were determined at each CO_2 levels. The gas exchange rate and CO_2 balance of the pineapple in Phase-1 increased with the rise in the CO_2 concentration. Whereas in K. pinnata, K. digremontiana and K. gastonis-bonniere, the gas exchange rate and CO_2 balance were not changed as CO_2 concentration were increased from 350 to 2800 ppm. At the enriched CO_2 conditions, the increase in total CO_2 balance of pineapple was higher than those of K. pinnata, K. digremontiana, and K. gastonis bonnierer. At 2800ppm of CO_2,the increased CO_2 balance relative to those at 350 ppm was 246% for pineapple, 147% for K. pinnata, 158% for K. digremontiana, and 128% for K. gastonis bonnierer. We concluded that the effect of the CO_2 concentration in the pineapple was remarkable. 続きを見る
4.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
松川, 理恵 ; 川満, 芳信 ; 村山, 盛一 ; Matsukawa, Rie ; 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.17-28,  1998-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3680
概要: 本研究は, 培養条件下での環境制御を通して光合成能力を高め, 培養期間の短縮化を図るための基礎資料を得ることを目的として実施した。特に, パインアップル培養植物の光合成能力の違いを明らかにするために培地の糖含量との関係を調べた。得られた結果 の要約は以下の通りである。1. 培養植物の光合成は午前中で最大値を示し, その後は低下した。2. 気相型酸素電極を用いた培養植物の測定条件は, 流量1L・min^<-1>, CO_2濃度3%, 光強度900μmol・m^<-2>・s^<-1>, 葉ディスク面積は2.5(cm)^2以上が最適であった。3. パインアップル培養植物は, 培養の初期段階で光合成能力を有し, 成長と共に高まった。4. パインアップル培養植物体のリンゴ酸含量は昼夜変化を示し, 成長に伴ってリンゴ酸含量のピーク値が増加した。5. 培養条件下では, 培地の糖含量が光合成能力の抑制因子であった。6. 培養条件下では, パインアップルの培養植物はC_3型光合成的ガス交換とCAM植物に特異的なリンゴ酸の日変化がみられ, CAM cycling状態であることが明かとなった。<br />To make clarify the photosynthetic mode in vitro pineapple plantlets, crown of pineapple (Ananas comosus L. Merr. cv. Smooth cayenne, N67-10) were cultured in vitro under photoautotrophic conditions on Murashige and Skoog medium. CO_2 dependent O_2 evolution were determined with the gas phase oxygen electrode system at 900 μmol・m^<-2>・s^<-1> of PFD, 3% of CO_2,1 L・min^<-1> of flow rate, and 2.5(cm)^2 of disk area. The photosynthetic ability of tissue cultured plantlets were induced at early stages of the culture. Sugar content in medium altered the leaf sugar content, resulting in influence the leaf photosynthetic rate. Malate contents in leaves were increased at dark period and decreased at light period, suggesting the performance of the CAM type photosynthesis. However, diurnal changes in CO_2 concentration in culture vessel were similar to the type of C_3 photosynthesis. Therefore, It was concluded that pineapple plantlets in vivo exhibiting the CAM cycling mode. 続きを見る
5.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
川満, 芳信 ; 前田, 英樹 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Maeda, Hideki
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.81-89,  1997-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3696
概要: パインアップルの葉の内生ABAの抽出, 精製法を確立し, サンプルを同定, 定量する方法を確立した.また, CAM植物であるパインアップル葉のABA含量に日変化があるか調べた。得られた結果は以下のように要約できる。1.パインアップルの葉にお けるABAの抽出, 精製法が確立できた(第1図)。2.サンプルのABA-Meと, スタンダードの(±)-ABA-MeをGC/MSの2種類のイオン化法により同定した(第2,3図)。その結果, GCによるリテンションタイムが10.6minであり, ベースピーク(準安定イオン)がm/z190であることが確認された(第1表)。3.このm/z190のイオンをGC/SIM法により測定し(第4図), スタンダードの濃度とm/z190によるマスクロマトグラフのリテンションタイム10.6におけるピーク面積が比例することが確認できた。従って, スタンダードの濃度とピーク面積により検量線を作成した。4.本精製法における内部標準物質(±)-ABAの回収率は67.5%であり, ABAが精製過程である程度消失していることが認められた(第2表)。5.パインアップルの葉におけるABA含量を測定した結果, 明かな日変動が見られた(第3表)。これは気孔伝導度の日変化とほぼ対応していた。以上より, CAM植物の気孔の日変化には, ABAも関与していることが示唆された。<br />We developed the assay method for the abscisic acid (ABA) content by means with GC/MS and applied the method to measure the diurnal changes in pineapple, crassulacean acid metabolism plant. The stomata of pineapple leaves opened during night time (phase-1), closed during day time (phase-3), and reopened during late afternoon (phase-4). The ABA levels in phase-3 were increased as compared with in phase-1 and phase-4. It was suggested that the ABA content was in part contributing the stomatal control in crassulacean acid metabolism plants. 続きを見る