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Adaptive significance of leaf trichome in Metrosideros polymorpha

Research Project

Project/Area Number 17J04193
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

甘田 岳  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords葉トライコーム / ハワイフトモモ / 適応的意義 / 葉面吸水 / 被食防衛 / 虫こぶ / 葉温 / 乾燥適応 / 適応放散 / 葉面濡れ / 光合成 / 樹液流 / トライコーム / 葉の濡れ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、進化のモデル樹木とであるハワイフトモモ(Metrosideros polymorpha)の適応放散において、最重要と考えられている適応形質葉トライコーム(葉毛)の適応的意義の解明を目指して行った。葉トライコーム量は乾燥地や高標高地ほど多くなり、湿潤地では無毛個体も生息することから、葉トライコームは乾燥適応や低温適応に貢献していると考えられるが、どのような機能を有しているのかは未だ未解明である。本研究では、ハワイフトモモの葉トライコームの適応的意義の解明を目的とし、有力と考えられる3機能:①拡散抵抗増加、②葉面濡れ促進、③被食防衛、を評価してきた。
当該年度は、昨年度に引き続き、主に機能②についての評価を行った。既存の方法では有毛葉における葉面吸水の影響を十分に評価できなかったが、葉重測定と水ポテンシャル測定を組み合わせることで、有毛葉における葉面吸水の定量化を行った。結果、葉面吸水によって、葉身の水ポテンシャルの改善は無毛葉に比べ有毛葉で顕著であり、また濡れ時間が延びるほどその効果が大きくなることが示唆された。また、野外調査から、様々な環境下において葉面濡れモニタリングを行った結果、葉トライコーム量と環境条件の相互作用が強く葉面濡れ時間に影響していることが示唆された。
機能③の研究成果に関しては、植物学における権威ある国際誌Annals of Botanyに掲載された(Amada et al. 2020)。機能①の未発表の研究成果、及び機能②の研究成果に関しては、現在投稿準備中である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Hawaii at Hilo(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Leaf trichomes in Metrosideros polymorpha can contribute to avoiding extra water stress by impeding gall formation2019

    • Author(s)
      Amada Gaku、Kobayashi Keito、Izuno Ayako、Mukai Mana、Ostertag Rebecca、Kitayama Kanehiro、Onoda Yusuke
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: 125 Issue: 3 Pages: 533-542

    • DOI

      10.1093/aob/mcz196

    • NAID

      120006888010

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of leaf trichomes on boundary layer conductance and gas-exchange characteristics in Metrosideros polymorpha (Myrtaceae).2017

    • Author(s)
      Amada G, Onoda Y, Ichie T, Kitayama K
    • Journal Title

      Biotropica

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 482-492

    • DOI

      10.1111/btp.12433

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Ecological significances of leaf trichomes in Metrosideros polymorpha: multi-functionality is a driver of the large variation in leaf trichomes2020

    • Author(s)
      Gaku AMADA, Kanehiro KITAYAMA, Yusuke ONODA
    • Organizer
      第67回日本生態学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Associations between psyllid galls and leaf traits or environmental conditions: Ideal model system to understand evolutions of interaction between gall makers and host plants2019

    • Author(s)
      Gaku AMADA
    • Organizer
      Hawaii Ecosystem Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義―顕著な変異と多機能性―2019

    • Author(s)
      甘田岳、北山兼弘、小野田雄介
    • Organizer
      MIMS共同研究集会「自然界の多様な形態およびパターン形成 ―その統合的理解に向けて」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義―葉面濡れ促進効果―2019

    • Author(s)
      甘田岳、北山兼弘、小野田雄介
    • Organizer
      第51回種生物学会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義Part5―葉面吸水と光合成生産―2019

    • Author(s)
      甘田岳、北山兼弘、小野田雄介
    • Organizer
      第66回日本生態学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Ecological significances of leaf trichomes in Metrosideros polymorpha2018

    • Author(s)
      Gaku Amada, Kanehiro Kitayama, Yusuke Onoda
    • Organizer
      The 46th Naito Conference: Mechanisms of Evolution and Biodiversity
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義―環境によって異なる機能―2018

    • Author(s)
      甘田岳、北山兼弘、小野田雄介
    • Organizer
      第50回種生物学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義Part4―光合成における葉面保水効果―2018

    • Author(s)
      甘田岳, 小野田雄介, 小南祐志, 北山兼弘
    • Organizer
      題65回日本生態学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Influences of leaf trichomes on heat fluxes and gas-exchange characteristics in Metrosideros polymorpha2017

    • Author(s)
      AMADA Gaku, ONODA Yusuke, KOSUGI Yoshiko, KITAYAMA Kanehiro
    • Organizer
      Farquhar 京都賞受賞記念国際ワークショップ
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義―キジラミからの被食防衛―2017

    • Author(s)
      甘田岳, 小野田雄介, 小林慧人, 伊津野彩子, 向井真那, 北山兼弘
    • Organizer
      第49回種生物学会シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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