大豆 Glycine max (L.) Merr. における光合成誘導における遺伝型の違いの背景にある要因

作物の葉は野外で絶えず変化する光レベルの影響を受けます。作物キャノピーの光合成効率と生産性は、葉が変化にどれだけ迅速に適応できるかに大きく依存します。応答の速さを測る一つの指標は、低光から高光への移行における光合成の速度の上昇の割合です。この割合は、大豆 Glycine max (L.) Merr. の七つの遺伝型に対して測定されました。10分間の照明後、品種「UA4805」（UA）は23.2 μmol · m(-2) · s(-1) の葉光合成速度（Pn）に達し、安定状態の速度に近い値となりました。一方、最も遅い品種「Tachinagaha」（Tc）は13.0 μmol · m(-2) · s(-1) にしか到達せず、安定状態を得るまでにはさらに何分も必要でした。この差異は、二酸化炭素濃度の範囲での誘導を調査することでさらに検討されました。光合成に対する制約の生化学モデルをPnの細胞内CO2濃度（Ci）への応答に適用したところ、ルビスコ（Rubisco）のリブロース-1:5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼの明らかな生体内活性化の速度がこの違いに寄与していることがわかりました。Rubiscoアクティベース遺伝子の配列解析では、この違いに関連する可能性がある一塩基多型が明らかになりました。結果は、変動する光での光合成効率を高めた品種の選抜のための潜在的なルートを示しています。