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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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Nakamura, Ichiro ; Murayama, Seiichi ; Tobita, Satoshi ; Ba Bong, Bui ; Yanagihara, Seiji ; Ishimine, Yukio ; Kawamitsu, Yoshinobu
出版情報: Plant Production Science.  5  pp.305-310,  2002-12.  The Crop Science Society of Japan — 日本作物学会
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/4870
概要: The physiological responses of wild Oryza species (Oryza latifolia Desv., a salt-tolerant species and O. rufipogon Griff., a salt-susceptible species) to salinity stress were investigated by comparing with check varieties of cultivated rice (O. sativa L.), SR26B (salt-tolerant) and IR28 (salt-susceptible). As the Nacl concentration of water culture solution was raised to 12 dS m^<-1> (about 113mM), leaf Na^+ content per dry matter in wild Oryza species increased from 4 to 17 times as compared with the control (no NaCl treatment), whereas the accumulation was lower in cultivated rice varieties. The increased concentration of leaf Na^+ resulted in the decrease in leaf water potential (Ψ_w) in all rice species, although the degree of decline in photosynthetic rate was different among the varieties. It was notable that the photosynthetic rate was almost constant in O. latifolia though Ψ_w decreased to - 2.0 MPa with the increased NaCl concentration in the water culture solution. A significant negative correlation between free-proline content and osmotic potential (Ψ_s) of leaf blade was found in both salt tolerant entries, SR26B and O. latifolia. In spite of higher leaf Na^+ storage, the survival rate of O. latifolia was higher than that of SR26B, indicating that the mechanism of salt tolerance in O. latifolia may be different from that in SR26B. 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