京大ら,光合成効率と葉の寿命の相関を解明

京都大学を中心とする国際研究チームは,世界各地で調査された数百種類の植物に関する研究結果を集約・精査し,光合成効率と寿命が両立しないメカニズムを世界で初めて明らかにした(ニュースリリース)。

植物は一般的に,長生きの葉ほど厚く,光合成を行なう組織もたくさん持っているが,光合成速度は高くない。つまり「長生きの葉ほど光合成の効率が低い」といえる。これは世界共通のルールだが,その原因は謎のままだった。

京国際研究チームは,世界各地で調査された多種多様な植物に関する研究結果を集約・精査し,長い寿命に必要な丈夫な構造や細胞壁が,光合成の効率を低下させるメカニズムを世界で初めて明らかにした。

長寿命の葉は,細胞壁が多いために,より多くの養分が細胞壁に分配され,光合成を行なうのに必要な光合成タンパク質への分配割合が低下すること,そして,細胞壁が厚いことにより,葉緑体への二酸化炭素供給の効率が低下し,光合成効率が低下することが分かった。

これは丈夫な構造と,効率的な光合成システムは,両立できないという結論を示すもの。植物の進化の歴史において,光合成の効率をあげるか,長生きするか,という自然選択が働くことにより,短期間で高い光合成を行なう短命な植物(草など)と,光合成効率は低いが長生きする植物(常緑樹など)に,分化してきたと考えられるという。

葉の形質多様性の原理を明らかにしたこの研究は,植物の多様性を理解することに役立ち,また植生の変化予測や,植物育種における基礎的知見として役立つとしいている。

キーワード:

関連記事

  • 阪大など、藻類の新たな光利用の仕組みをクライオ電子顕微鏡で解明

    大阪大学、大阪公立大学、チェコ  南ボヘミア大学、伊 ピサ大学は、クライオ電子顕微鏡法により真正眼点藻Trachydiscus minutusの光合成アンテナrVCPの立体構造を2.4Åの高分解能で解明した(ニ…

    2026.03.03
  • 農研機構、市販の装置で葉の光合成速度を高速・高精度に推定する手法を開発

    農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)は、市販の軽量・小型装置による測定と数理モデルを組み合わせ、葉の光合成速度を高速かつ高精度に推定する手法を開発した(ニュースリリース)。 光合成速度の測定は約100年前から始まり…

    2026.02.27
  • 京大など、藻類の光合成ターボエンジンを制御する「ブレーキ」を発見

    京都大学、理化学研究所、京都女子大学は、光合成におけるCO2濃縮メカニズムを、不要な時に抑制する「ブレーキ役」のタンパク質「CBP1」を発見した(ニュースリリース)。 水中の微細藻類は、「CO2濃縮機構(CCM)」という…

    2026.02.19
  • 東大など、サンゴ白化の異なるメカニズムを発見

    東京大学と神戸大学は、造礁サンゴであるウスエダミドリイシを用いた共同実験から、高温による白化と栄養不足による白化では、共生藻の光合成との関係が大きく異なることを確認した(ニュースリリース)。 サンゴ礁は、多くの海洋生物に…

    2026.01.05
  • 広島大,伊豆諸島で自然海藻群集の光合成生産量を測定

    広島大学の研究グループは,海底からCO2が噴出し自然に高CO2環境となった東京都の伊豆諸島にある式根島沿岸の海藻藻場において,自然海藻群集の光合成生産量を測定した(ニュースリリース)。 人為起源のCO2の放出は未だ留まる…

    2025.11.07

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア