Evaluating physiological plasticity of trees to climate change using functional trait variation of xylem anatomy
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20H03031
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
石井 弘明 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50346251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榎木 勉 九州大学, 農学研究院, 准教授 (10305188)
鍋嶋 絵里 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (10710585)
宮崎 祐子 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (20443583)
東 若菜 神戸大学, 農学研究科, 助教 (20780761)
鵜川 信 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30582738)
高木 正博 宮崎大学, 農学部, 教授 (70315357)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 温暖化適応 / 人工林 / 生理的順化 / 気候変動 / 樹木生理学 / 表現型可塑性 / 遺伝子発現 / スギ / 肥大成長 / 樹木解剖学 / 林木育種 |
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| Outline of Research at the Start |
気候変動は、人工林の生産量にどのような影響を及ぼすのか？気候変動に対する社会的適応が求められるなか、森林資源の保全と管理についても適応策が急務となっている。樹木は世代交代が遅く環境変化に対する適応進化の速度が遅い。さらに固着性であるため、生存期間中の環境変化に対して個体が順化できるかどうかが、生存・繁殖の鍵を握る。本研究では、日本の主要造林木スギを対象に、野外観察と温暖化実験を組み合わせ、樹木の年輪に記録された通水組織の経年・季節変化を、細胞・組織レベルまで詳細に解析する。得られた木部機能形質の個体内変異から、過去の気候変化や実験的な温暖化処理に対する樹木の水分生理機能の応答を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
スギ品種の生育に遺伝子型と表現型可塑性が及ぼす影響を評価するために，九州大学，宮崎大学，鹿児島大学，愛媛大学の各演習林に設定されている共通実験圃場で調査を行った．クモトオシ，ヤイチ，オビアカ，ヤブクグリ，メアサ，アヤスギの植栽後45年目における成長調査の結果から，撹乱等による林分構造の変化に対する肥大成長の変化と窒素利用効率などの形質との関係を明らかにした。樹高成長が良い早生型のクモトオシとヤイチはリリース（肥大成長の急激な増加）の頻度が大きく，中生型のオビアカとヤブクグリはリリースの最大値が大きい傾向があった。樹高成長の小さい晩生型のメアサとアヤスギはリリースのサイズ，頻度とも小さかった。早生型のクモトオシ，ヤイチの大きな樹高成長には生葉の窒素濃度が高いこと，光環境の変化への反応感度が高いことが寄与している可能性が示唆された。一方，晩生型のメアサ，アヤスギは窒素利用効率が高く，樹高成長と窒素利用効率の間にはトレードオフ関係が示唆された。中生型のオビスギとヤブクグリはSMA(面積あたりのシュート重量)や窒素利用効率などの形質の可塑性が大きかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度に予定していた愛媛大学における調査が悪天候で延期になったため，2022年7月に実施し，スギ6品種の成長垂コアと生葉のサンプルを採集した。コアサンプルの年輪解析および生葉サンプルの分析を1年遅れで進めている．
採取した年輪の薄片試料については、スキャナによる取り込みを行なった，
スギ精英樹２系統の肥大成長特性についての網羅的遺伝子発現解析を行った結果については、解析環境を整備した上で、アノテーションに用いるリファレンスについて検討を重ねた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)R5年の成長開始期を含む、年輪組織の資料を採取予定
(2)遺伝子発現解析結果の分析と成果発表
(3)年輪の薄片試料の軟X線写真を撮影し、肥大成長や材密度季節性について解析．
(4)スギ品種ごとの年輪内安定同位体比測定結果の分析と成果発表
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
