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Intra- and inter-species diversity of desiccation tolerance in tree seeds

Research Project

Project/Area Number 19K06136
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Kimura Megumi  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (20436520)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 みずき  日本大学, 文理学部, 准教授 (80432342)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords乾燥耐性 / 難貯蔵種子 / リカルシトラント種子 / 種子形質 / 種内変異 / 生息域外保存 / オーソドックス種子 / 遺伝資源 / ジーンバンク / 貯蔵可能種子 / 休眠 / 地域変異
Outline of Research at the Start

種子の乾燥耐性は散布後の種子の寿命、発芽のタイミングに影響を及ぼすと考えられるため、気温や降水量など生育地の環境要因に強く適応すると予測されるが、樹木種子の乾燥耐性に関する知見は限られており、その環境適応の実体についてはほとんどわかっていない。本研究では1)まず様々な分類群に属する樹木種子の乾燥耐性を種間で比較し、種子の形態的な特徴から乾燥耐性を予測する推定モデルを作成する。このモデルを活用し、2)様々な環境に渡り広範囲で生育する樹種に着目し、種子の乾燥耐性と発芽タイミングを同種の集団間で比較し、降水量や気温との関係を明らかにし、発芽前ステージにおける樹木の環境適応の可能性について考察する。

Outline of Final Research Achievements

Seed characteristics were measured for over 150 tree species in Japan, and desiccation tolerance was estimated from dry weight and seed coat ratio (SCR). Because estimation errors were found in the SCR model, we improved this model by taking into account climatic factors in the growing sites. In addition, geographical variation in seed characteristics was identified for species such as Padus grayana, which is widely distributed in Japan. A correlation between seed dry weight and mean annual temperature was observed, suggesting possible environmental adaptation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果によって様々な樹種、集団の種子、発芽ステージの脆弱性が予想できることから、遺伝資源の保全や希少種の保全において、生息域内外での保全策策定において活用できる。例えば、種子が乾燥耐性を持つ樹種は種子を長期間保存できるため、生息域外での室内保存が可能である。一方、乾燥耐性を持たない樹種に関しては生息域内外での種子の長期保存は困難であるため、成体での保存や生息域内での保存が不可欠となる。こうした活用情報を普及するため、植物園スタッフや一般市民向けの講演や啓蒙記事の執筆を行った。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Seed size and weight of 129 tree species in Japan2020

    • Author(s)
      Kimura Megumi K.、Mizuki Inoue、Kawamura Ryoma、Koike Misato、Furumoto Ryo、Kusumoto Buntarou、Fuji Akinori、Kubota Yasuhiro、Enoki Tsutomu
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 35 Issue: 5 Pages: 787-791

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12139

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小笠原諸島に生育する樹木の種子は長期保存が可能か2023

    • Author(s)
      木村恵
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 小笠原諸島に生育する樹木種子の乾燥耐性2022

    • Author(s)
      木村恵
    • Organizer
      森林遺伝育種学会木第11回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Desiccation tolerance of seeds and germination characteristics of tree species growing in the Ryukyu Islands, Japan.2021

    • Author(s)
      KIMURA Megumi
    • Organizer
      Australasian Seed Science Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 国内樹木種74属114種の種子形質とそれを用いた種子の乾燥耐性予測2020

    • Author(s)
      木村恵, 小池みさと, 井上みずき, 川村遼馬, 古本良, 楠本聞太郎, 藤彰矩, 久保田康裕, 榎木勉
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 林木ジーンバンクに保存された種子の形質データの公開

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/ftbc/business/issue/documents/35-5.pdf

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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