イネにおけるOsPATROL1の過剰発現は気孔開口を加速し、変動光下での光合成誘導と生育を促進する

照度上昇後の気孔開口の遅れは、変動光下での炭素獲得を制限するが、気孔動態は作物改良の標的として十分に研究されていない。本研究では、シロイヌナズナの気孔制御への関与が示唆されるMunc13様タンパク質をコードするイネのPROTON ATPASE TRANSLOCATION CONTROL 1（OsPATROL1）を調査した。OsPATROL1の過剰発現が定常状態のガス交換に及ぼす影響は小さく、条件依存的であり、気孔形態や生化学的形質に変化は生じなかった。これに対し、気孔開口と光合成誘導は一貫して加速し、誘導時の気孔コンダクタンスの時定数は41～43％短縮した。自然条件を模した12時間の変動光下では、OsPATROL1過剰発現植物は、より高い気孔コンダクタンスと正味CO₂同化速度を維持し、内在的水利用効率（iWUE）を保ちながら累積同化量を8～12％増加させた。人工的な変動光下では、過剰発現により、定常光と比べた生育低下が緩和された。温室条件下では、総バイオマスが34～44％増加し、分げつ数、根バイオマス、出液速度、葉内窒素含量も増加した。以上の結果は、OsPATROL1の過剰発現が気孔開口を加速し、iWUEを損なうことなく光合成誘導と日中の炭素獲得を促進するとともに、生育増大に関連することを示している。

https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748733