アルファルファの同質性集団における倍数性効果：II光合成、葉緑体数、リブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ、クロロフィル、およびプロトプラストにおけるDNA

ジプロイド - テトラプロイドおよびテトラプロイドオクトプロイドアルファルファ（Medicago sativa L.）の等倍体性オクトプロイドアルファルファから分離された光合成活性プロトプラストを使用して、細胞レベルでの光合成に関連するいくつかの側面でのポリプリド化の結果を調査しました。四倍体集団からのプロトプラストには、DNAの2倍の量、リブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ（RUBPCase）、クロロフィル（CHL）、およびクロロ形成層が含まれていました。オクトプロイド集団からのプロトプラストには、四倍体プロトプラストとしての細胞あたりのCHLの数のほぼ2倍の数と量が含まれていましたが、オクトプロイド細胞あたりのDNAとRUBPCaseの量は、四倍体集団からのプロトプラストよりも50％しか高かった。プロトプラストのCO（2）依存性O（2）の進化の速度は、二倍体から四倍体レベルへの倍数性の増加とともにほぼ2倍になりましたが、四倍体からオクトプロイドレベルまでの倍数性の増加により67％しか増加しませんでした。葉とプロトプラストは、倍数性レベルの増加とともにRUBPCase、DNA、およびCHLの同様の増加を示しましたが、葉あたりの細胞数の増加ではなく細胞体積の増加は、倍数性の葉のサイズの増加に関与すると結論付けられました。

Photosynthetically-active protoplasts isolated from isogenic sets of diploid-tetraploid and tetraploid-octoploid alfalfa (Medicago sativa L.) leaves were used to investigate the consequences of polyploidization on several aspects related to photosynthesis at the cellular level. Protoplasts from the tetraploid population contained twice the amount of DNA, ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (RuBPCase), chlorophyll (Chl), and chloroplasts per cell compared to protoplasts from the diploid population. Although protoplasts from the octoploid population contained nearly twice the number of chloroplasts and amount of Chl per cell as tetraploid protoplasts, the amount of DNA and RuBPCase per octoploid cell was only 50% higher than in protoplasts from the tetraploid population. The rate of CO(2)-dependent O(2) evolution in protoplasts nearly doubled with an increase in ploidy from the diploid to tetraploid level, but increased only 67% with an increase in ploidy from the tetraploid to octoploid level. Whereas leaves and protoplasts had similar increases in RuBPCase, DNA, and Chl with increase in ploidy level, it was concluded that increased cell volume rather than increased cell number per leaf is responsible for the increase in leaf size with ploidy.