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針葉樹における放射組織の分化機構と機能に関する細胞生物学的研究

Research Project

Project/Area Number 16J04359
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Wood science
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

荒川 泉  東京農工大学, 大学院連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords放射柔細胞 / 木部分化 / 貯蔵養分 / 細胞死 / 二次木部 / デンプン / 脂質 / 光合成同化産物 / 液胞 / 放射仮道管
Outline of Annual Research Achievements

将来的な木質資源の高度有効利用のためには、木材を生産する樹木の幹の成長機構や生命現象の理解が重要である。そこで、樹幹の大部分を占める二次木部細胞の中でも、樹木に特有で寿命が長い放射柔細胞に着目した。長命な放射柔細胞は養分の貯蔵や心材物質の生合成等の機能をもつことから、樹木の生命現象の理解には、放射柔細胞の機能解明が不可欠であると考える。本研究では、複数の針葉樹を用いて、放射柔細胞の分化に伴う細胞内容物および細胞壁の変化と、周囲の組織構造との関連性を明らかにし、放射柔細胞の機能発現に関して議論を進めた。
平成30年度は、樹幹の三大機能の一つである養分貯蔵機能に着目し、カラマツ(Larix kaempferi)を用いて解析を行った。この解析では、分化中の放射柔細胞における養分の貯蔵開始と、周囲の組織構造として放射仮道管との関係性に着目した。放射柔細胞におけるデンプンおよび脂質の貯蔵開始に関する前年度の解析に、放射柔細胞の分化段階を評価する指標として二次壁肥厚に関する解析を追加した。現在論文を準備中であり、近日中に投稿予定である。
次に、光合成同化産物に着目し、スギ(Cryptomeria japonica)に対して13CO2による光合成同化産物の標識法を用いた研究を実施し、樹幹における光合成同化産物の放射方向の分布について解析を行った。13CO2標識により解析試料を作出し、樹幹試料の炭素安定同位体比測定を行った。この解析により、晩夏の木部放射柔細胞における貯蔵デンプンの生合成には、直近2-3日間の光合成同化産物が用いられない可能性が示唆された。これらの結果は、第69回日本木材学会大会(函館大会)において報告した。この結果に関しては、論文作成に向けて試料の追加解析を進めている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Changes in the morphology and functions of vacuoles during the death of ray parenchyma cells in Cryptomeria japonica2018

    • Author(s)
      Arakawa, I., Funada, R., Nakaba, S.
    • Journal Title

      Journal of Wood Science

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 177-185

    • DOI

      10.1007/s10086-017-1692-6

    • NAID

      40021568605

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 13CO2標識法を用いたスギ柔細胞におけるデンプン粒として貯蔵された光合成同化産物の分布の解析2019

    • Author(s)
      荒川 泉、香川 聡、大橋伸太、安江 恒、船田 良、半 智史
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カラマツ放射柔細胞の分化過程とデンプンおよび脂質の貯蔵開始のタイミングとの関連性2018

    • Author(s)
      荒川 泉、安江 恒、船田 良、半 智史
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] カラマツ放射柔細胞の分化過程とデンプン貯蔵機能発現の関連性2017

    • Author(s)
      荒川 泉、安江 恒、船田 良、半 智史
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      九州大学箱崎キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between vacuole rupture and morphological change in nuclei in ray parenchyma cells during heartwood formation in Cryptomeria japonica2017

    • Author(s)
      Izumi Arakawa, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • Organizer
      2017 IUFRO Division 5 Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Initiation of starch accumulation in ray parenchyma cells in Larix kaempferi2017

    • Author(s)
      Izumi Arakawa, Koh Yasue, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • Organizer
      The 9th Pacific Regional Wood Anatomy Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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