Letter 細胞：C3顕花植物の茎と葉柄で行われるC4光合成の性質 2002年1月24日 Nature 415, 6870 doi: 10.1038/415451a ほとんどの植物は、光合成におけるCO2固定反応の最初の産物が炭素原子を3個含む化合物であるために、C3植物と呼ばれている。最初の固定産物が炭素原子4個を含む化合物となる別の反応回路を使っているC4植物は、進化の過程で独立に多数回出現しており、少なくとも18科で見つかっている。C4植物では、異なる生化学反応が起こっているのに加えて、光合成器官の解剖学的構造や超微細構造にも変更が生じている。C4植物で、その生化学特徴と解剖学的特徴のどちらが先に進化したのかについてはほとんどわかっていない。本論文では、典型的なC3植物であるタバコで、茎と葉柄の木部と師部を囲んでいる細胞でC4光合成の特徴が見られること、またこれらの細胞で光合成に使われる炭素原子は、気孔からでなく維管束系から供給されていることを報告する。このような光合成細胞では、C4光合成に特有の酵素群が高い活性を示しており、これらの酵素があるために、木部と師部から得られる炭素原子４個を含む有機化合物を脱炭酸して、光合成に使うCO2を放出できる。このようなC4光合成に特有の生化学的性質が、C3植物の茎の維管束を囲む細胞中で見られることは、進化の上でなぜC4光合成が独立して何度も出現したのか、その理由を明らかにするものだと考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
