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光合成効率 こうごうせいこうりつphotosynthetic efficiency

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

光合成効率
こうごうせいこうりつ
photosynthetic efficiency

植物は太陽光をエネルギーとして,主に葉の中の葉緑体中で光合成を行なうが,その機構を光呼吸によって大別するとC3植物,C4植物,CAM植物に分けられる。C3型はすべての緑色植物が基本的に持っている機構で,光合成の初期産物が糖であり,イネ,ムギ類,マメ類,野菜類など現在栽培されている植物の多くがC3植物である。C4植物は,初期産物がリンゴ酸,アスパラギン酸などC4ジカルボン酸で光呼吸が非常に低い。熱帯・亜熱帯のように太陽光が強く,炭酸ガスが少ない地域で効率よく光合成が行なわれ,トウモロコシやサトウキビなど大型のイネ科植物がC4植物である。 CAM植物は,ベンケイソウ型有機酸代謝 (CAM) を行なう植物で,乾燥地帯に適応したサボテン,パイナップルなどがこれに当たる。C4植物の光合成効率は,C3植物の約2倍と高く,強い日射の下で,高温,乾燥条件に適応する能力を持つ。こうしたC4植物の能力をC3植物に持たせることができれば,飛躍的な増産を期待できることから,遺伝子工学などさまざまな手法を用いて,新種作りが進められている。

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